
- •1 Выбор двигателя. Кинематический расчет привода
- •1.1 Определение мощности и частоты вращения двигателя
- •1.1.1 Определяем к.П.Д. Всего привода
- •1.1.2 Находим требуемую мощность двигателя
- •1.4 Находим общее передаточное число для каждого варианта
- •1.1.6 Анализируя полученные значения передаточных чисел выбираем 2 – й вариант:
- •1.2 Определение силовых и кинематических параметров привода
- •2 Выбор материалов зубчатых передач. Определение допускаемых напряжений
- •2.1 Выбираем материал зубчатой передачи
- •2.2 Определяем допускаемые контактные напряжения для зубьев шестерни [σ]и колеса [σ]
- •2.3 Определяем допускаемые напряжения изгиба для зубьев шестерни [σ]и колеса [σ]
- •2.4 Составляем табличный ответ к разделу 2 (таблица 5)
- •3 Расчет закрытой цилиндрической зубчатой передачи Проектный расчет
- •3.1 Определяем главный параметр – межосевое расстояние a, мм
- •3.2 Определяем модуль зацепления m, мм
- •3.3 Определяем суммарное число зубьев шестерни и колеса
- •Проверочный расчет
- •3.9 Проверяем межосевое расстояние
- •3.10 Проверяем пригодность заготовок колес (см. П. 2.1)
- •3.11 Проверяем контактные напряжения σ, н/мм
- •3.12 Проверяем напряжения изгиба зубьев шестерни σ и колеса σ н/мм2:
- •4 Нагрузки валов редуктора
- •7 Проверочный расчет подшипников
- •7.1 Проверяем пригодность подшипника 307 быстроходного вала
- •7.2 Проверяем пригодность подшипника 208 тихоходного вала
- •8 Конструктивная компоновка привода
- •8.1 Конструируем зубчатое колесо
- •8.2 Конструирование вала – шестерни
- •8.3 Установка колес на валах
- •8.4 Конструирование валов
- •8.5 Выбор соединений
- •8.6 Конструирование подшипниковых узлов
- •8.6.5 Уплотнительные устройства
- •8.6.6 Вычерчивание внутренней конструкции подшипников
- •8.7 Конструирование корпуса редуктора
- •8.7.1 Форма корпуса
- •8.7.2 Фланцевые соединения
- •8.7.3 Детали и элементы корпуса редуктора
- •8.8 Смазывание. Смазочные устройства
- •8.8.1 Смазывание зубчатого зацепления
- •8.8.2 Смазывание подшипников
- •9 Проверочные расчеты
- •9.1 Проверочный расчет шпонок
- •9.1.1 Проверяем шпонки установленные на выходных концах быстроходного и тихоходного валов.
- •9.1.2 Проверяем шпонку установленную на ступице тихоходного вала
- •9.2 Проверочный расчет стяжных винтов
- •9.3 Проверочный расчет валов
- •9.3.1 Определяем напряжения по самому опасному сечению вала, н/ мм
- •9.3.2 Определяем коэффициент концентрации нормальных и касательных напряжений для расчетного сечения вала
Проверочный расчет
3.9 Проверяем межосевое расстояние
аw
=
=
= 120 (мм) (24)
3.10 Проверяем пригодность заготовок колес (см. П. 2.1)
Условие пригодности заготовок колес:
D
≤ D
;
S
≤ S
Диаметр заготовки шестерни:
D=
d
+ 6мм,
(25)
D=
62 + 6 = 68 мм
D=
80 мм (см п 2.1)
D
≤ D
Размер заготовки колеса:
S=
b
+
4мм, (26)
S=
36 + 4 = 40мм
S=
80мм
(см
п
2.1)
S
≤ S
3.11 Проверяем контактные напряжения σ, н/мм
σН
= К≤
[σ] Н
(27)
где, а) К – вспомогательный коэффициент. Для прямозубых передач К=436;
б) F-
окружная сила в зацеплении, Н;
Ft
=
=
= 1796,04 (Н); (28)
в) КНα– коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями. Для прямозубых колес КНα =1
г) КНv – коэффициент динамической нагрузки, зависящий от окружной скорости колес и степени точности передачи, КНv = 1,1 (таблица 4.3) [5];
д) Значения Т;
[σ]
;d
;
b
;U
,
(см. таблицу 4) (см. п. 3)
σ=
436
=
487,14 Н/мм
[σ]
= 514,3 Н/мм
,
(см. п. 3)
487,14 (Н/мм2) ≤ 514,3 (Н/мм2)
Недогрузка
Допускаемая недогрузка передачи (σ Н< [σ]Н) не более 10% и перегрузка (σН > [σ]Н) до 5%. В нашем случае недогруз составил 5,28% - эта величина находится в пределах допустимой, то есть условие прочности выполняется.
3.12 Проверяем напряжения изгиба зубьев шестерни σ и колеса σ н/мм2:
σF2
= YF2
·Yβ
≤ [σ]F2;
(29)
σF1
= σF2·
≤ [σ]F1;
(30)
где: а) m = 2мм – модуль зацепления; b2 = 36 (мм) – ширина зубчатого венца; Ft = 1796,04 (Н) – окружная сила в зацеплении, (см.п.3.2) ;
б) КFα – коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями. Для прямозубых колес КFα =1;
в) КFβ – коэффициент неравномерности нагрузки по длине зуба. Для прирабатывающихся зубьев колес КFβ = 1;
г) КFv – коэффициент динамической нагрузки, зависящий от окружной скорости колес и степени точности передачи, КFv = 1,13 (см. таблицу 4,3) [5];
д) Yи Y
- коэффициенты формы зуба шестерни и
колеса. Определяем по таблице 4.4 [5] в
зависимости от числа зубьев шестерни
z
и колеса z
для прямозубых колес
Y
= 3,70
Y
= 3,60
ж) [σ]и [σ]
- допускаемые
напряжения изгиба колеса и шестерни,
Н/мм
(см.
таблицу 4)
σ
= 3,60 · 1 ·
·1·1·1,13
= 101,48 Н/мм
[σ]
= 192 Н/мм
σ
< [σ]
σ
= 101,48 ·
= 104,3 Н/мм
[σ
]
= 220,5 Н/мм
σ
< [σ
]
Таблица 7- Параметры зубчатой цилиндрической передачи
Проектный расчет | |||
Параметр |
Значение |
Параметр |
Значение |
1 |
2 |
3 |
4 |
Межосевое
расстояние
a |
120 |
Угол наклона зубьев В |
_ |
Модуль зацепления m, мм |
2 |
Диаметр делительной окружности: Шестерни
d
Колеса
d
|
58
182 | |||||||
Ширина зубчатого венца: Шестерни
b Колеса b |
40 36 | |||||||||
Число зубьев: Шестерни
z Колеса z |
29 91 |
Диаметр окружности вершин: Шестерни
d Колеса d |
62 186 | |||||||
Вид зубьев |
Прямой |
Диаметр окружности впадин: Шестерни
d Колеса d |
53,2 177,2 | |||||||
Проверочный расчет
| ||||||||||
Параметр |
Допускаемые значения |
Расчетные значения |
Примечание
| |||||||
Контактные
напряжения σ |
514,3 |
487,14 |
недогрузка 5,28 % | |||||||
Напряжение
изгиба, Н/мм |
σ |
220,5 |
104,3 |
52,7% | ||||||
σ |
192 |
101,48 |
47,14% |