2.4 Проверочный расчет зубьев передач
Действующие силы в зацеплении:
Окружная сила:
;
Радиальная сила
;
Осевая сила
.
Проверка зубьев по контактному напряжению
,
,
недогрузка
6,9%<10%.
Условие прочности выполнено.
Проверка зубьев по напряжениям изгиба
,
,
- коэффициенты неравномерности и
динамичности нагрузки при изгибе
соответственно,
,
.
-
коэффициент формы зуба шестерни,
-коэффициент
формы зуба колеса.
Напряжения изгиба на колесе
Напряжения изгиба на зубьях шестерни
Условие прочности на изгиб выполнено.
3. Предварительный расчет валов редуктора
Предварительный расчет проведем на кручение по пониженным допускаемым напряжениям.
Определяем диаметр выходного конца ведущего вала:
Принимаем
.
Принимаем диаметр вала под подшипниками dп1 = 60 мм.
Принимаем диаметр буртиков подшипника dбп1 = 70 мм.
Определяем диаметр выходного конца ведомого вала:
,
принимаем
Принимаем диаметр вала под подшипниками dп2 = 90 мм.
Принимаем диаметр буртиков подшипника
dбп2 = 100 мм.
Принимаем
диаметр вала под зубчатым колесом
4. Выбор подшипников
Для ведущего вала используем шариковые радиальные однорядные подшипники средней серии: 312 ГОСТ 8338-75
№ |
d |
D |
B |
r |
Грузоподъемность, кН |
|
cr |
cor |
|||||
312 |
60 |
130 |
31 |
2,5 |
81.9 |
48 |
Для ведомого вала используем шариковые радиальные однорядные подшипники легкой серии: 218 ГОСТ 8338-75
№ |
d |
D |
B |
r |
Грузоподъемность, кН |
|
cr |
cor |
|||||
218 |
90 |
160 |
230 |
2,5 |
95,6 |
62 |
5. Расстояние между деталями передач
Расстояние между внутренней поверхностью стенки корпуса и торцом ступицы колеса
,
где L – расстояние между внешними поверхностями деталей передач
;
,
принимаем a=11 мм.
Расстояние между дном корпуса и поверхностью колес
,
Принимаем b=36 мм.
6. Конструирование цилиндрического зубчатого колеса
диаметр ступицы колеса:
;
длина ступицы колеса
;
Толщина обода:
;
Толщина диска зубчатого колеса:
.
7. Конструирование элементов корпуса редуктора
Толщина стенки корпуса и крышки редуктора
;
Принимаем
.
Радиусы
скруглений: внутренний
;
внешний
.
Толщина
верхнего и нижнего фланцев корпуса и
крышки
;
Толщина
нижнего пояса без бобышки
;
Диаметр
винтов, стягивающих корпус и крышку
,
принимаем М18.
Диаметр
винтов крепления корпуса к фундаменту
,
принимаем М28.
8. Расчет клиноременной передачи
Из кинематического и силового расчета выписываем исходные данные для расчета:
Мощность на ведущем валу передачи Р= 11000 Вт;
.
Крутящий момент на ведущем валу T1=145Нм.
Выбираем
[3] клиновый ремень Б ГОСТ 1284-68 нормального
сечения, площадью сечения 138 мм2,
высота ремня h=10.8 мм. Расчетная длина
ремня в интервале
мм.
Диаметр
ведущего шкива принимаем
Диаметр
ведомого шкива
,
где
- относительное скольжение
Ближайшее
стандартное
.
Уточняем
передаточное отношение
Погрешность передаточного числа 0,07%<3%, что допустимо.
Межосевое расстояние:
Минимальное
Максимальное
Принимаем промежуточное значение a=1000мм,
Определяем расчетную длину ремней [3]:
мм.
Ближайшее
стандартное значение
.
Уточняем межосевое расстояние:
,
.
После подстановки получаем а=1130 мм.
Определяем угол обхвата ремнями малого шкива в градусах:
.
Находим скорость ремня:
.
Окружное
усилие
(на один ремень)
Определяем коэффициенты, зависящие от угла обхвата, длины ремня, режима работы.
;
;
.
Допускаемое окружное усилие
.
Определим окружное усилие, передаваемое всеми ремнями:
.
Определяем число ремней:
,
округляем до z=6.
Принимаем натяжение от предварительного натяжения
.
Предварительное натяжение каждой ветви ремня
.
Рабочее натяжение ведущей ветви
то же ведомой ветви
Отсюда сила, действующая на валы:
.