Задание

Исходные данные:

Параметры

1. Энергокинематический расчет:

1. .Мощность на выходе:

1.2. Общий КПД передачи:

1.3.Мощность на входе:

1.4. Частота вращения выходного вала:

1.5.Обороты на ведомом валу:

Выбираем электродвигатель:

Мощность – 3,0 кВт

Тип двигателя – 4А132S4Y3

Обороты – 1455 об/мин

КПД – 0,82

cos

1.6. Определим передаточное число привода и редуктора:

Валы	n, об/мин		Т, кНм	Р, кВт
1	1455	152,29	0,05	7,34
2	485	50,76	0,14	6,173
3	107,78	11,27	0,6	6,68

2. Расчет ременной передачи:

2.1. Крутящий момент на быстроходном валу:

2.2. При данном моменте, по таблице принимаем сечение ремня «Л» с размерами:

мм

3. Диаметр меньшего шкива:

Диаметр ведущего шкива:

2.4.Диаметр большего шкива:

Стандартный диаметр по ГОСТ 17383-73 .

2.5.Фактическое передаточное число:

2.6.Скорость ремня:

2.7.Частота вращения ведомого вала:

2.8.Межосевое расстояние, согласно рекомендациям:

2.9.Расчетная длина ремня:

Принимаем длину ремня – 1400 мм.

2.10. Уточняем действительное межосевое расстояние:

Минимальное межосевое расстояние для удобства монтажа и снятия ремней:

Максимальное межосевое расстояние для создания и подтягивания ремня при вытяжке:

2.11. Угол обхвата на меньшем шкиве:

2.12 Исходная длина ремня

Относительная длина ремня:

2.13.Коэффициент длины:

2.14.Исходная мощность при и , кВт.

2.15. Коэффициент угла обхвата:

2.16. Поправка к крутящему моменту на передаточное число:

2.17. Поправка к мощности:

2.18.Коэффициент режима работы при указанной нагрузке:

2.19. Допускаемая мощность, передаваемая клиновым ремнём:

2.20.Расчетное число ремней:

3.Расчёт зубчатойпередачи

3.1. Выбираемматериал и допускаемыенапряжения для шестерни и колеса.

Назначаемматериал для шестерни и колеса-сталь 40ХН

3.2. Определяем допускаемое напряжение изгиба для шестерни:

МПа

Предварительно находим пределвыносливости зубьев при изгибе, соответствующий эквивалентному числу циклов перемены напряжений:

где предел выносливости при изгибе, соответствующий базовому числу циклов перемены напряжений

Коэффициент долговечности:

Число циклов перемены напряжений:

Коэффициент безопасности :

Коэффициент, учитывающий чувствительность материала к концентрации напряжений Коэффициент, учитывающий шероховатость переходной поверхности зуба

Допускаемое напряжение изгиба для зубьев шестерни:

3.3.Допускаемое напряжение изгиба для зубьев колеса:

Предварительно находим предел выносливости зубьев при изгибе.

где предел выносливости при изгибе, соответствующий базовому числу циклов перемены напряжений

Коэффициент, учитывающий влияние двухстороннего приложения нагрузки ,коэффициент долговечности:

При HB ˂ 350,m_F =6;

базовое число циклов перемены напряжений ;

эквивалентное число циклов перемены напряжений:

Соответствено:

Коэффициент безопасности ;

Коэффициент, учитывающий чувствительность материала к концентрации

напряжений , . Коэффициент, учитывающий шероховатость,

Допускаемое напряжение изгиба для колеса

3.4. Допускаемое напряжение изгиба при расчёте на действие максимальной нагрузки для шестерни:

Предварительно находим предельное напряжение, не вызывающее остаточных деформаций или хрупкого излома зуба :

Коэффициент безопасности:

Следовательно:

3.5. Допускаемое напряжение изгиба при действии максимальной нагрузки для колеса:

где предельное напряжение, не вызывающее остаточных деформаций или хрупкого излома зуба:

Коэффициент безопасности:

Следовательно:

3.6.Определяем допускаемое напряжение изгиба шестерни:

, МПа

Предел контактной выносливости поверхностей зубьев:

, МПа

МПа

Коэффициент долговечности:

1=;

где: - базовое число циклов перемены напряжения

-эквивалентное число циклов перемены напряжений.

3.7. Допускаемое контактное напряжение для колеса:

, МПа

Предел контактной выносливости поверхностей зубьев:

Коэффициент долговечности:

;

где: - базовое число циклов перемены напряжения

;

-эквивалентное число циклов перемены напряжений;

3.8.Допускаемое контактное напряжение передачи:

Проверим условие:

3.9. Допускаемые контактное напряжение при расчете на действие максимальной нагрузки для шестерни:

Для колеса:

3.10. Расчет передачи на контактную выносливость. Вычисляем начальный диаметр шестерни:

Ориентировочная окружная скорость:

-коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями

Коэффициент ширины зубчатого венца при симметричном расположении опор:

Коэффициент, учитывающий форму сопряжения поверхностей:

Коэффициент, учитывающиймеханические свойства материалов сопряжения колес:

Коэффициент, учитывающий суммарную длину контактных линий:

где:-коэффициент торцового перекрытия:

Соответственно:

Начальный диаметр шестерни:

Модуль зацепления:

Пересчитываем начальный диаметр:

3.11. Проверочный расчет передачи на контактную выносливость:

Уточняем начальный диаметр шестерни:

-коэффициент, учитывающий динамические нагрузки.

-коэффициент, учитывающий распределение нагрузки.

Находим модуль зацепления:

Ширина зубчатого венца:

Принимаем

3.12.Проверочный расчет зубьев на контактную прочность при действии максимальной нагрузки. Расчет напряжения от максимальной нагрузки:

Рассчитываем действующее напряжение при расчете на контактную выносливость:

=

Расчетное контактное напряжение от максимальной нагрузки:

3.13. Проверочный расчет зубьев на выносливость по напряжениям изгиба. Расчетное напряжение изгиба

Предварительно определяем величины, необходимые для расчета. Эквивалентное число зубьев шестерни и колеса

Коэффициенты, учитывающие форму зуба шестерни и колеса ; .

Коэффициент, учитывающий влияние наклона зуба на его напряженное состояние:

Расчетная удельная нагрузка :

где коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями:

Коэффициент, учитывающий распределение нагрузки по ширине венца коэффициент, учитывающий динамическую нагрузку

Соответственно:

Напряжение изгиба в зубьях шестерни:

в зубьях колеса:

3.14 Проверочный расчет при изгибе максимальной нагрузкой. Расчетное напряжение от максимальной нагрузки:

Напряжение изгиба при расчете на выносливость:

для зубьев шестерни

для зубьев колеса

Расчетное напряжение изгиба от максимальной нагрузки:

для зубьев шестерни:

для зубьев колеса:

3.15 Принимаем окончательно параметры передачи:

Определяем межосевое расстояние:

Проверяем межосевое расстояние:

3.16. При необходимости округления межосевого расстояния до целого числа пересчитываем угол наклона .

Принимаем межосевое расстояние

Соответственно угол наклона:

Пересчитываем начальные диаметры шестерни:

Колеса:

Проверяем межосевое расстояние: