III.Предварительный расчет валов редуктора

Предварительный расчет проведем на кручение по пониженным допускаемым напряжениям.

Ведущий вал:

диаметр выходного конца при допускаемом напряжении МПа по формуле:

мм.

Некоторые муфты, например УВП, могут соединять валы разных диаметров в пределах одного номинального момента. У подобного электродвигателя диаметр вала может быть 42 или 48 мм. Примем мм. Выбираем МУВП по ГОСТ 21424-75 с расточками полумуфт под мм и мм. Примем под подшипниками мм. Шестерню выполним за одно целое с валом.

Ведомый вал:

Учитывая влияние изгиба вала от натяжения цепи, принимаем МПа.

Диаметр выходного конца вала

мм.

Принимаем ближайшее большее значение из стандартного ряда: мм. Диаметр вала под подшипниками принимаем мм, под зубчатым колесом мм.

Диаметры остальных участков валов назначаю исходя из конструктивных соображений при компоновке редуктора.

IV.Конструктивные размеры шестерни и колеса

Шестерню выполняем за одно целое с валом; ее размеры определены выше: мм; мм; мм.

Колесо кованное: мм; мм; мм.

Диаметры ступицы мм; длина ступицы мм; принимаем мм.

Толщина обода мм, принимаем мм.

Толщина диска мм.

V.Конструктивные размеры корпуса редуктора

Толщина стенок корпуса и крышки: , принимаем мм; мм, принимаем мм.

Толщина фланцев поясов корпуса и крышки:

верхнего пояса корпуса и крышки

мм; мм;

нижнего пояса корпуса

мм; принимаем мм.

Диаметр болтов:

фундаментальных

мм; принимаем болты с резьбой М20;

крепящих крышку к корпусу у подшипников

мм; принимаем болты с резьбой М16;

соединяющих крышку с корпусом

мм; принимаем болты с резьбой М12.

VI.Расчет цепной передачи

Выбираем приводную роликовую однорядную цепь.

Вращающий момент на ведущей звездочке

Н мм.

Передаточное число было принято ранее

.

Число зубьев: ведущей звездочки

;

ведомой звездочки

.

Принимаем и .

Тогда фактическое

.

Отклонение

, что допустимо.

Расчетный коэффициент нагрузки

,

где - динамический коэффициент при спокойной нагрузке (передача к ленточному конвейеру); учитывает влияние межосевого расстояния, ; - учитывает влияние угла наклона линии центров (, если этот угол не превышает , в данном примере ); - учитывает способ регулирования натяжения цепи, при периодическом регулировании натяжения цепи; , при непрерывной смазке; - учитывает продолжительность работы в сутки, при односменной работе .

Для определения шага цепи по формуле надо знать допускаемое давление в шарнирах цепи. В таблице допускаемое давление задано в зависимости от частоты вращения ведущей звездочке и шага . Поэтому величиной следует задаваться ориентировочно. Ведущая звездочка имеет частоту вращения об/мин. Среднее значение допускаемого давлении при об/мин МПа.

Шаг однорядной цепи

мм.

Подбираем по таблице цепь ПР-31,75-88,50 по ГОСТ 13568=75, мм; разрушающую нагрузку кН; массу кг/м; мм².

Скорость цепи

м/с.

Окружная сила

Н.

Давление в шарнире проверяем по формуле

МПа.

Уточняем по таблице допускаемое давление

МПа. Условие выполнено. В этой формуле 22МПа – табличное значение допускаемого давления при об/мин и мм.

Определяем число звеньев цепи по формуле

,

где ; ; .

Тогда

.

Округляем до четного числа .

Уточняем межосевое расстояние цепной передачи по формуле

мм.

Для свободного провисания цепи предусматриваем возможность уменьшения межосевого расстояния на 0,4%, т.е. на мм.

Определяем диаметры делительных окружностей звездочек

мм;

мм.

Определяем диаметры наружных окружностей звездочек

,

где мм – диаметр ролик цепи.

мм;

мм.

Силы, действующие на цепь:

окружная Н – определена выше;

от центробежных сил Н, где кг/м выбранное по таблице;

от провисания Н, где при угле наклона передачи .

Расчетная нагрузка на валы

Н.

Проверяем коэффициент запаса прочности цепи

.

Это больше, чем нормальный коэффициент запаса ; следовательно, условие выполнено.

Размеры ведущей звездочки:

ступица звездочки мм; мм; мм;

толщина диска звездочки мм, где - расстояние между пластинками внутреннего звена.

Аналогично определяют размеры ведомой звездочки.