
- •16 Примеры расчетов приводов
- •16.1 Пример расчета привода с плоскоременной передачей и червячно-цилиндрическим редуктором
- •16.1.1 Исходные данные для проектирования
- •16.1.2 Кинематический расчет и выбор электродвигателя
- •16.1.3 Выбор материалов и определение допускаемых напряжений
- •16.1.4 Расчет зубчатых колес тихоходной цилиндрической передачи
- •16.1.5 Расчет быстроходной червячной передачи
- •16.1.6 Расчет плоскоременной передачи
- •16.1.7 Выполнение компоновочного чертежа
- •16.1.8 Расчет валов
- •1 Построение схемы нагружения зубчатых колес
- •2.4 Для подбора подшипников качения определяем суммарную реакцию в той опоре, где она будет больше.
- •3.3 Определяем наибольший изгибающий момент. Опасным является сечение в месте посадки шестерни:
- •3.4 Определяем суммарную реакцию в той опоре, в которой она будет больше.
- •4.3 Опасным сечением является сечение в месте посадки зубчатого колеса:
- •16.1.9 Подбор подшипников
- •16.1.10 Выбор шпонок
- •16.1.11 Определение основных размеров крышки и корпуса редуктора
- •16.1.12 Выбор муфты
- •16.1.13 Выбор смазки
- •16.1.14 Тепловой расчет червячной передачи
- •16.1.15 Выбор посадок деталей
- •16.1.16 Порядок сборки редуктора
16.1.6 Расчет плоскоременной передачи
Определяем
приближенно диаметр малого шкивапо формуле М. А. Саверина [30, с. 268]:мм, где
,
мм;
,
.
По ГОСТу 17383-73
выбираем диаметр шкива
мм или по источнику [19, с. 14]. При этом
окружная скорость передачи
м/с.
Эта скорость
находится в пределах, рекомендуемых
для среднескоростных передач (м/с).
Определяем
диаметр ведомого шкивас учетом
коэффициента скольженияпо формуле [30, с. 253]:
мм.
По ГОСТ 17383-73
принимаем диаметр ведомого шкива
мм.
Уточняем передаточное
отношение:
.
Уточняем
:
об/мин.
Расхождение с заданным 1 % (при допускаемом 3 %).
Определяем
межосевое расстояние
и длину ремня
.
Длина ремня
м.
Межосевое расстояние
;
.
Проверяем найденное значение по рекомендации [30, с. 268]:
мм.
Принимаем
окончательно
мм. При этом долговечность ремня
повысится, а его длина определится по
формуле [30, с. 254]:
м.
Определяем
угол обхвата
ремнем малого шкива по формуле
[30, с. 253]:
.
Условие выполняется.
Соблюдение этого условия подтверждает
выбранную величину
.
Определяем окружное усилие передачи:
Н.
Выбираем тип ремняи предварительно назначаем его толщину.
Учитывая повышенные
требования к габаритам передачи, и желая
получить сравнительно недорогую
передачу, выбираем прорезиненный ремень,
толщину ремня
определяем в зависимости от диаметра
меньшего шкива. По рекомендации [30, с.
268]:
.
Принимаем
мм, тогда
.
Определяем
допускаемое полезное напряжение в ремне(удельное окружное усилие на единицу
площади поперечного сечения ремня) по
формуле [30, с. 262]:,
где
– коэффициент угла обхвата, учитывающий
снижение тяговой способности передачи
с уменьшением угла обхвата;
;
–скоростной
коэффициент, вводимый только для передачи
без автоматического регулирования
натяжения и учитывающий уменьшение
прижатия ремня к шкиву под действием
центробежных сил;
;
–коэффициент
режима нагрузки, учитывающий влияние
периодических колебаний нагрузки на
долговечность ремня (
– нагрузка спокойная);
–коэффициент,
учитывающий способ натяжения ремня и
наклон линии центров передачи к горизонту
(
).
По таблице [30, с.
263] для
,
МПа.
Тогда
МПа.
Определяем
ширину ремняпо формуле
мм.
Принимаем ширину
ремня
мм
по литературе [19, с. 15].
Определяем ширину шкивов.
Принимаем ширину
шкивов
мм
по литературе [19, с. 22].
16.1.7 Выполнение компоновочного чертежа
Размеры, необходимые для выполнения компоновки, берутся из разд. 5; 16.14; 16.15.
Для выполнения компоновочного чертежа потребуются следующие размеры:
1) размеры зубчатых цилиндрических и червячных колес:
|
|
|
|
|
|
|
|
50 |
58 |
152 |
158 |
76 |
80 |
224 |
228 |
|
|
|
|
|
|
|
77 |
44 |
63 |
58 |
100 |
150 |
162 |
2) диаметры валов после их предварительного определения:
dI |
dII |
dIII |
dIV |
17,8 |
22,4 |
47,1 |
67,9 |
3) длина и диаметр ступицы.
Длину и диаметр
ступицы определим по формуле
[18, с. 63].
Для валов 3 и 4 эти величины будут соответственно равны:
мм;
мм;
мм.
Диаметр ступицы
определим по формуле
мм;
мм;
мм;
мм;
4) выбираем предварительно подшипники качениярадиальные однорядные легкой серии как наиболее простые по конструкции и дешевые:
Условное обозначение подшипника |
d, мм |
D, мм |
B, мм |
204 |
20 |
47 |
14 |
209 |
45 |
85 |
19 |
213 |
65 |
120 |
23 |
5) размеры, необходимые для выполнения компоновочного чертежа(рисунок 16.2):– толщина стенки редуктора.
Для червячно-цилиндрического редуктора:
мм;
мм.
По литейным требованиям min= 8 мм.
Расстояния от внутренней поверхности стенки редуктора:
– до боковой поверхности вращающейся части:
мм;
– до боковой
поверхности подшипника качения:
мм.
Расстояние в осевом направлении между вращающимися частями, смонтированными:
– на одном валу:
мм:
– на разных валах:
мм.
Радиальный зазор
между зубчатым колесом одной ступени
и валом другой ступени (min):мм.
Радиальный зазор от поверхности вершин зубьев:
– до внутренней
поверхности редуктора:
мм;
– до внутренней нижней поверхности стенки корпуса:
мм.
Расстояние от
боковых поверхностей элементов,
вращающихся вместе с валом, до неподвижных
наружных частей редуктора
мм.
Рисунок 16.2 – Компоновочный чертеж червячно-цилиндрического редуктора
Ширина фланцев
,
соединяемых болтом диаметром
мм,
;
мм.
Толщина фланца
боковой крышки
.
Высота головки
болта
;
толщина фланца втулки
;
толщина стакана
:
Подшипник |
204 |
209 |
213 |
D |
47 |
85 |
120 |
h1 = f(D) |
6 |
8 |
10 |
h |
4,8 |
6,4 |
8 |
h2 = h1 |
6 |
8 |
10 |
h3 = f(D) |
4…5 |
8…10 |
10 |
Длина цилиндрической части крышки (выбирается конструктивно) h4min= 5 мм.
Расстояние между боковыми поверхностями подшипников, монтируемых парами, h5= 0…5 мм.
После определения ориентировочных размеров выполняем компоновку (рисунок 16.2).