5.4. Ориентировочная оценка кпд редуктора

Для одноступенчатого редуктора , где -коэффициент, учитывающий потери зацепления; - коэффициент, учитывающий потери в подшипниках; - коэффициент, учитывающий потери на разбрызгивание и перемещения масла (гидравлические потери).

При x₁=x₂=0 величину ориентировочно можно определить по зависимости [2,с.139]

, где f = (0,06…0,1)- коэффициент трения в зубчатом зацеплении.

Принимаем f=0,07, тогда

Т.к. колесо будет погружено в масло только на высоту зуба и передача имеет малую окружную скорость (v=1,797м/с) принимаем

тогда

Теоретическое определение потерь крайне затруднительно, поэтому на практике КПД редукторов определяют на натуральных объектах, пользуясь специальными испытательными установками.

5.5. Определение усилий, действующих в зацеплении

Рис. 1

Окружная сила (рис. 1) .

Осевая сила

Радиальная сила

6. Расчет цепной передачи Проектный расчет

Назначаем число зубьев меньшей звёздочки Z1 в зависимости от передаточного числа u. Причём желательно применение нечётного числа зубьев звёздочки, особенно Z1, что в сочетании с чётным числом звеньев цепи способствует более равномерному износу передачи.

Рис.2

При u=1,4 принимаем Z1=27.

Z2=27 1,4=37.8, принимаем нечётное число Z2=37

Уточняем передаточное число

Назначаем шаг цепи: имеем Pmax=25,4мм.

Принимаем P=19,05мм, ближайший меньший по ГОСТ 13568-75 Определяем среднюю скорость цепи

Рассчитаем окружное усилие

Найдём разрушающую нагрузку цепи

- коэффициент динамической нагрузки, выбираемый в зависимости от характера нагрузки, =1,2

- натяжение цепи от действия центробежных сил на звёздочках

- масса 1м длины цепи

- средняя скорость цепи

-натяжение цепи от провисания, зависящий от угла наклона линии центров передачи к горизонту и стрелы провисания цепи f.

Так как силы и малы по сравнению с , то с достаточной степенью точности ими можно пренебречь.

Допускаемый коэффициент запаса точности [S]=11.7, выбирали по табл. 7.4 стр. 253 [3].Тогда

По ГОСТ 13568-75 назначаем цепь ПР-19,05-31800, имеющую принятый шаг р=19,05мм и разрушающую нагрузку 31800 Н.

Проверяем давление в шарнирах цепи

Где - окружное усилие, =448,4 Н; А- проекция опорной поверхности шарнира цепи на диаметральную плоскость, .

Для приводных роликовых цепей

А=dB,

Где d- диаметр валика цепи, мм; В- длина втулки шарнира цепи, мм.

Для выбранной цепи ПР-19,05-31800 имеем d=5,94 мм; В=12,7 мм;

Допускаемое давление

где - допускаемое давление в шарнирах цепи, полученное при испытаниях типовой передачи в средних условиях эксплуатации, принимают в зависимости от шага цепи р и частоты вращения

При р=19,05 мм имеем =21 МПа.

Коэффициент, учитывающий различие условий эксплуатации и типовых условий испытаний цепей:

где К_g - коэффициент динамической нагрузки, для заданного характера нагрузки К_g = 1,2; К_g- коэффициент межосевого расстояния а: при а=(30...50)р, К_а=1,25 при а 25р;К_а=0,8 при а=(60...80)/р.

Так как особых требований к габаритам передачи не предъявляется, то принимаем рекомендуемый диапазон а=(30...50)р, тогда К_а =1;

- коэффициент наклона передачи к горизонту:

=1 при <60°, =1,25 при >60°, так как =40°<60°, то =1

Коэффициент регулировки передачи = 1 для передач с регулируемым

положением малой звездочки, =1,25 - без регулировки.

Предполагая, что регулировка передачи производиться не будет, принимаем = 1,25;

Коэффициент смазки =0,8 при картерной смазке =1 при внутришарнирной смазке.

=1,5 при периодической смазке.

Принимая периодическую смазку цепи, имеем =1,5. Тогда , то есть находится в рекомендуемых пределах. Таким образом, давление в шарнирах цепи:

МПа < 21/2,25=9,33МПа.

Условие выполняется.

Таким образом принимаем цепь ПР-19,05-31800 по ГОСТ 13568-75.

Межосевое расстояние выбираем в пределах а = (30…50)р. Принимаем а = 40р=40*19,05 = 762 мм.

Длина цепи, выраженная в числах звеньев цепи:

Принимаем L_p = 112 звеньев. Четное число звеньев позволяет не принимать специальные соединительные звенья, кроме этого, в сочетании с нечетным количеством зубьев звездочек способствует более равномерному износу элементов передачи.

Для обеспечения долговечности цепи должно соблюдаться условие:

,

где е – число ударов цепи в секунду;

[e] – допускаемое число ударов в секунду, при Р = 19,05 мм имеем [e]=35, тогда , то есть цепь имеет достаточную долговечность.

Уточняем межосевое расстояние передачи:

Для получения нормального провисания холостой ветви цепи, необходимого для нормальной работы передачи, расчетное межосевое расстояние уменьшаем на величину:

а = (0,002…0,004)а=(0,002…0,004)760,99=(1,52…3,04)мм

Принимаем монтажное межосевое расстояние передачи

Возможность резонансных колебаний цепи:

,

где q_m – масса 1 метра длины цепи, кг/м; для принятой цепи q_m=0,65 кг/м. Следовательно, резонансные колебания цепи отсутствуют.

Нагрузка на валы передачи. С достаточной степенью точности можно принимать, что нагрузка на вал направлена по линии центров передач и составляет F_цеп =1,15F_t для передач с углом наклона к горизонту <=60^o.

Имеем =0^о, тогда F_цеп=1,15*448,4=515,66 Н.

Диаметры делительных окружностей звездочек:

Убедимся в правомочности допущения F_ц=0 и F_f=0.

,

При =0^о

<

F_{разр.табл.}=31800Н