- •Кафедра прикладной механики
- •Оглавление
- •Назначение и краткое описание привода
- •2. Выбор электродвигателя, кинематический и энергетический расчет
- •2.3 Определение частот вращения и угловых скоростей валов привода
- •2.5 Мощность на валах привода:
- •3.Расчет клиноременной передачи
- •4. Проектирование редуктора
- •4.1 Расчет зубчатой передачи редуктора
- •4.1.1 Выбор материала зубчатых колес и вида термической обработки.
- •4.1.2 Определение допускаемых контактных напряжений для шестерни и колеса
- •4.1.3 Определение допускаемых напряжений при расчете зубьев на изгиб
- •4.1.4 Определение предельно допускаемых напряжений
- •4.1.5 Межосевое расстояние определяется по формуле:
- •4.1.6 Выбор модуля зацепления
- •4.1.7 Определение числа зубьев шестерни и колеса
- •4.1.8 Передаточное число уточняется по формуле:
- •4.1.9 Проверка межосевого расстояния
- •4.1.10 Проверка ширины зубчатого венца
- •4.1.11 Проверка правильности принятых ранее значений размеров заготовок
- •4.1.18 Проверка зубьев на изгиб при кратковременных нагрузках
- •4.2. Ориентировочный расчет валов
- •4.3. Определение конструктивных размеров зубчатых колес.
- •4.4. Выбор типа и схемы установки подшипников качения
- •4.5. Выбор смазки подшипников и зацепления
- •4.6 Определение основных размеров корпуса редуктора
- •Толщина фланцев пояса и крышки:
- •4.7. Первый этап компоновки редуктора
- •4.8. Проверка долговечности подшипников
- •4.8.1 Ведущий вал.
- •4.8.2.Ведомый вал.
- •Проверка прочности шпоночных соединений
- •4.10 Уточненный расчет валов
- •4.10.1 Ведущий вал:
- •Сечение б-б.
- •4.10.2 Ведомый вал:
- •4.11 Выбор уплотнений валов.
- •4.12. Выбор крышек подшипников
- •4.13 Сборка редуктора
- •5 Выбор муфты
- •6 Правила безопасной эксплуатации привода
- •Библиографический список
4.3. Определение конструктивных размеров зубчатых колес.
В одноступенчатых редукторах ведущие валы выполняется за одно целое с шестерней; получаем конструкцию в виде вала – шестерни, колеса выполняют со ступицей, выступающей в обе стороны.
При диаметре da≈150…500мм колеса выполняют кованными или штампованными [1, табл.10.1].
Толщина обода колеса:
δо=(2,5…3)m= (2,5…3)4 =10…12мм .Принимаем δо=12мм
Толщина диска колеса:
с=(0,2…0,3)b2 =(0,2…0,3)70 =14…..21мм. Принимаем с=20мм
Диаметр ступицы колеса:
dст=1,6dк2= 1,6.80=128мм;
Длина ступицы колеса:
lcт=(1,2…1,5) dк2 = (1,2…1,5).80=96… 120мм. Принимаем lcт=96мм
Рис.8 Эскиз зубчатого колеса
4.4. Выбор типа и схемы установки подшипников качения
В проектируемом редукторе нет осевых сил, поэтому выбираем подшипники шариковые радиальные однорядные (рис.6, табл.5).
Для исключения защемления вала в опорах из-за температурных деформаций предусматривается осевой зазор а=0,2…0,5 мм.
Рис.9 Подшипник шариковый радиальный однорядный ГОСТ 8338-75
Таблица 6 Параметры радиальных однорядных шарикоподшипников
Легкая серия |
||||||
Условное обозначение |
Размеры, мм |
Грузоподъемность, кН |
||||
d |
D |
В |
r |
Динамическая С |
Статическая Со |
|
210 |
50 |
90 |
20 |
2 |
35,1 |
19,8 |
214 |
70 |
125 |
24 |
2,5 |
61,8 |
37,5 |
4.5. Выбор смазки подшипников и зацепления
Так как окружная скорость в зацеплении υ<12 м/с применяется картерное смазывание – окунанием зубчатых колес в масло, заливаемое внутрь корпуса.
При окружной скорости в зацеплении υ=2,7м/с, величине контактного напряжения кинематическая вязкость масла для смазывания зубчатых передач при 50ºС равна28.10-6 м2/с при 1000С[1,табл.10.9]. [4,табл.6].
По найденному значению вязкости выбираем масло индустриальное (без присадок) – И-30А. Этим же маслом производится смазывание подшипников.
Объём масла, заливаемого внутрь корпуса:
V = (0,25...0,5) · РTP = ( 0, 25...0,5).16=4 …8 л.
Этот объем масла должен помещаться внутри корпуса редуктора и определяется размерами: В х L х H.
где В – ширина внутренней части корпуса: В=105 мм;
L –длина внутренней части корпуса; L =580 мм;
H – высота уровня масла, заливаемого внутрь корпуса. H =70 мм.
В х L х H=0,105.0,58.0,0,7=4,3л.
Уровень масла в редукторе контролируется жезловым маслоуказателем.
4.6 Определение основных размеров корпуса редуктора
Толщина стенок корпуса и крышки: [1, табл.10.2]
δ =0,025a+lмм>8мм; δ = 0,025 . 280 +1 = 8,0 мм Принимаем δ =10 мм.
δ1 =0.02a+l δ1 = 0,025 . 280+1 =8,0 мм. Принимаем δ1 =10 мм.
Толщина фланцев пояса и крышки:
Bерхний пояс корпуса и пояс крышки
b=1,5 δ= 12 мм ;b1 =1,5 δ1 = 15 мм
нижний пояс корпуса
р= 2,35 δ1; р = 2,35 .10= 23,5мм. Принимаем р=24 мм.
Диаметры фундаментных болтов:
d1 =(0,03-0,036)а+12
d1 = (0,03 – 0,036) 280+12= 20,4…22,08мм. Принимаем болты с резьбой М24.
Диаметры болтов, крепящих крышку к корпусу у подшипников:
d2=(0,7…0, 75) d1= =(0,7…0, 75)24=16,8…..18 мм.
Принимаем болты с резьбой М16.
Диаметры болтов ,соединяющих крышку с корпусом :
d3=(0.5…0.6) d1= (0.5…0.6)24=12…14,4 мм.
Принимаем болты с резьбой M12.
Наименьший зазор между наружной поверхностью колеса и стенкой корпуса:
По диаметру А=(11,2)= 10 мм ;по торцам А1А= 10 мм
Диаметр штифта:dШdЗ= 10 мм
Длина штифта:lШ= b+b1+10= 40 мм
Длина гнезда под подшипник: l*=+c2+R+(35)
R1,1. d2= 17,6 мм Принимаем R= 18 мм, l*= 10+21+18+3= 52 мм . Принимаем l*=52мм.