Воробьев Ю.В. Учебно-методическое пособие по деталям машин
.pdfгде ε – коэффициент скольжения;
•наименьший диаметр ведущего шкива
d1 = 2,5D1 = 2542,5 = 102 мм;
здесь d1 = 102 мм > dmin = 71 мм (прил. 10), что приемлемо;
•наибольший диаметр ведомого шкива
D2 = d1 imax (1 − ε) =102 3(1 − 0,05) = 291 мм.
11 Определим наибольшие скорости для ремня vmax и обода шкива vоб.max:
vmax= |
πD1 nдв |
= 3,14 0,255 1450 =19,3 м/c ≤ [vmax ] = 30 м/c, |
||||||
60 |
||||||||
|
60 |
|
|
|
||||
vоб.max= |
|
πD2 n2 max |
|
= |
3,14 0,291 2410 |
= 36,7 м/c. |
||
60 |
60 |
|||||||
|
|
|
|
|
Скорость обода превышает допустимую для серого чугуна [vmax ]= 30 м/c, поэтому его необходимо изготовлять из стального литья [vmax ]= 45 м/c или штамповкой [vmax ]= 80 м/c.
12 Из условия размещения двигателя и мешалки предварительно принимаем a = 450 мм. Тогда определим расчетную длину ремня для одного из крайних положений
|
|
L = 2a+ ∆1 |
+ |
∆2 |
|
= 2 450 + 617+ |
8930 |
= 1537 мм, |
|
|
|
|
|
a |
450 |
|
|
||||||
где ∆1 = 0,5 π(D2 + d1) = 0,5 3,14 (291+102) |
|
|
|
|
|
||||||
= 617 мм; |
|
|
|
|
|||||||
∆2 = 0,25(D2 – d1)2=0,25·(291 – 102)2 = 8930 мм. |
|
|
|
|
|||||||
Принимаем |
|
(прил. |
12) |
|
|
|
ближайшую |
|
большую |
длину |
ремня |
L = 1600 мм и ремень 1-В40-1600Ш зубчатый по ОСТ 38.5.17–73. |
|
|
|
||||||||
13 Уточним межосевое расстояние с учетом длины стандартного ремня: |
|
|
|||||||||
a = 0,25 (L |
− ∆ ) + |
(L − ∆ )2 −8∆ |
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
1 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= 0,25· (1600−617) + |
(1600−617)2 −8 8930 |
= 483 мм. |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Для обеспечения сборки, компенсации вытяжки и отклонений в размерах, определим amin и amax:
amin = a – 0,015L = 483 – 0,015·1600 = 459 мм, amax = a + 0,03L = 483 + 0,03·1600 = 531 мм.
14 Определим конструктивные размеры шкивов [2]:
•наружные диаметры:
Dн1 = D1 + 2c = 255+2 · 3,2 = 261,4 мм,
принимаем Dн1 = 262 мм;
Dн2 = D2+2с = 291+2 · 3,2 = 297,4 мм,
принимаем Dн2 = 298 мм. Здесь с≈ hр = 3,2 мм.
•внутренние диаметры
dв1 = d1 – 2h1 = 102 – 2 · 9,8 = 82,4 мм,
принимаем dв1 = 82 мм;
dв2 = d2 – 2h1 = 145 – 2 · 9,8 = 125,4 мм;
принимаем dв2 = 125 мм.
15 Проверим возможность регулирования по величине осевого зазора ∆ между полушкивами при их минимальном сближении:
∆ = bр – [(D −d) + 2h1 ] tg ϕ2 ≥ [∆] = 0,05 bр
∆ = 13 – [(291−145 + 2 9,8] tg13o = 3 мм ≥ [∆] = 0,05 40 = 2 мм.
Перемещение дисков обеспечивается в случае поперечного изгиба и износа ремня. 16 Определим осевые перемещения дисков:
•для ведущего шкива
x1 = |
D1 − d2 |
tg |
ϕ |
= |
255 −102 tg13°= 17,5 мм, |
|
2 |
2 |
|||||
|
|
|
2 |
•для ведомого шкива
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x2 = |
D2 −d2 |
tg ϕ |
= |
291−145 tg13°= 16,7 мм. |
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
2 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
||||
17 |
Приведенные коэффициенты трения: |
f |
|
|
|
|
|
0,35 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
f1′ = |
|
|
|
|
|
= |
|
=1,65, |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
sin |
|
ϕ |
sin13o |
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
f2′ |
= |
|
|
f cosβ |
= |
|
|
|
|
0,35cos30o |
|
= 0,75 ; |
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ϕ |
|
|
|
|
ϕ |
|
|
sin13o + 0,35sin 30o cos13o |
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
sin 2 |
+ sin |
βcos 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
здесь f = 0,35 – ремень без обертки, β = 30° [11, 12]. |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Дальнейший |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
расчет |
|
ведем |
|
для |
двух |
крайних |
положений |
при: |
||||||||||||||||||||||||||||
1) imax ; |
2) imin. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
18 |
Окружная сила: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
1) Ft |
= |
|
2T |
|
= |
|
|
|
2 2 104 |
|
= 137 H, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
291 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
D |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2) Ft = |
2T |
|
|
|
= |
|
|
|
2 |
|
2 104 |
|
= 276 H, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
145 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
d2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
P |
|
η104 |
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
здесь T2 = 974 |
|
|
|
дв |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= 974 |
5,5 0,9 10 |
|
= 2 104 |
Н·мм. |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
2 max |
|
|
|
|
|
|
2410 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
19 |
Скорость ремня: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
1) v = |
|
πd1nдв |
= |
|
3,14 0,102 1450 = 7,7 м/c; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
60 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
60 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
2) v = |
|
πD1 nдв |
|
|
= 3,14 0,255 1450 |
= 19,3 м/c. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
60 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
60 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
20 Углы обхвата шкивов α1 и α2: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||
1) α1 =180° – 60° |
|
D2 −d1 |
|
|
= 180°– 60° |
291−102 |
= 157°= 2,76 рад; |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
483 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
D2 −d 1 |
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
α |
2 |
= 180°+ 60° |
= 3,52 рад; |
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
2) α1 = 180°+ 60° |
|
D1 −d2 |
= 180°+ 60° |
255 −145 |
= 194° = 3,36 рад; |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a |
|
|
|
|
|
|
|
|
483 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
α2 |
= 180° – 60° |
D1 −d2 |
= 166°= 2,92 рад. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
21 |
Углы скольжения αс и сцепления αn : |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
1) α |
= α |
|
|
|
|
|
|
f2′ |
|
|
= 2,11 |
|
0,75 |
= 0,96 рад; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
c2 f1′ |
|
|
|
1,65 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
c1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
2) αc1 |
= αc2 |
|
|
|
f2′ |
|
|
= 1,75 |
0,75 |
= 0,8 рад; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
f1′ |
1,65 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
1) αc2 |
|
= 0,6α2 = 0,6 3,52 |
= 2,11 рад; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
2) αc2 |
= 0,6 α2 |
|
= 0,6 2,92 |
= 1,75 рад; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
1) αn1 |
= α1 −αc1 |
|
= 2,76 – 0,96 = 1,8 рад; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
αn2 |
= α2 −αc2 =3,52−2,11=1,41 рад; |
|
|
|
|
||||||||||||||
|
2) αn1 = α1 – αс1 = 3,36 – 0,8 = 2,56 рад; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
αn2 =α2 −αc2 =2,96 – 1,75 = 1,17 рад;
22Отношение натяжений ветвей ремня для ведомого шкива:
1)m = eαc2 f2′ = 4,85.
2)m = eαc2 f2′ = 3,7.
Ведомый шкив лимитирует тяговую способность вариатора, так как αc2 f2′ < αc1 f1′ . 23 Коэффициент тяги по ведомому шкиву:
1) ϕ = m −1 |
= |
|
4,85 −1 |
|
= 0,658; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
4,85 +1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
m +1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
2) ϕ = m −1 |
= 3,7 −1 |
= 0,575. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
m +1 |
|
3,7 +1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
24 Натяжение в ремне от центробежных воздействий: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1) FV = |
gv2 |
|
= |
|
6,3 7,72 |
= 40 H; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
g |
|
|
|
|
9,8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
2) FV = |
gv2 |
|
= |
|
6,3 19,32 |
= 250 H. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
g |
|
|
|
|
9,8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
25 Натяжение в ведущей и ведомой ветвях, а также нагрузки на вал: |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1) F = |
m |
|
F + F = |
|
|
|
4,85 |
|
|
|
|
137 + 40 |
= 214 H; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
m − |
1 |
|
|
4,85 − |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
1 |
|
t |
|
|
v |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
F2 = |
|
|
|
1 |
|
|
Ft |
+ FV |
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
137 + 40 = 76 H; |
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
m −1 |
|
4,85 −1 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
m |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Fr |
|
F1 + F2 – 2FV = 214 + 76 – 2 40 = 210 H; |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2) F = |
|
F +F = |
|
|
|
3,7 |
|
·276 + 250 = 628 H; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
m − |
1 |
|
3,7 −1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1 |
|
t |
|
|
V |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
F = |
|
|
|
|
|
1 |
|
F |
|
+ F = |
|
|
|
1 |
|
|
|
|
276 + 250 = 352 H; |
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3,7 −1 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
m −1 t |
|
|
|
V |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Fr F1 + F2 – 2F0 = 628 + 352 – 2 250 = 480 H. |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
26 Осевые силы на дисках шкивов: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||
1) a) для ведущего |
|
|
|
|
|
|
|
Ft |
|
|
cos ϕ |
|
|
|
F2 − FV |
|
|
α2 − αc2 |
|
|
|
|
|
137 |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Fx1 = |
|
|
|
+ |
|
|
|
|
= |
|
|
cos13°+ |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2zf |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 1 0,35 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
2z |
|
|
|
|
|
|
tg( |
ϕ |
+ ρ) |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
+ 214 −40 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
2,76 − 0,96 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= 440 H; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
tg(13o + arctg 0,35) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
2 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
б) для ведомого |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ft |
|
|
|
|
ϕ |
|
|
|
F2 − FV |
|
α2 − αc2 |
|
|
137 |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Fx2 = |
|
|
|
|
cos |
+ |
|
|
= |
|
|
cos13°+ |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2zf |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
2z |
|
|
|
|
|
|
tg(ϕ + ρ) |
|
|
|
2 1 0,35 |
|
||||||||||||||||||||
|
76 − 40 |
|
|
3,52 − 2,11 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
= 230 H. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
2 1 |
|
tg(13o |
+ arctg0,35) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
2) a) для ведущего |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ft |
|
|
|
|
|
ϕ |
|
|
F1 − FV |
|
|
α1 − αc1 |
|
|
|
|
|
2,76 |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Fx1 |
|
= |
|
|
|
cos |
|
+ |
|
|
|
|
= |
|
|
cos 13°+ |
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2zf |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 1 0,35 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2z |
|
|
|
|
|
|
|
tg( |
ϕ |
+ ρ) |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
+ 628 − 250 |
|
3,36 − 0,8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
= 1150 H; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
(13o |
+ arctg0,35) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
2 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
б) для ведомого |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
α |
|
|
− αc2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Fх2 = |
|
|
|
|
Ft |
|
|
|
|
|
cos ϕ |
+ |
|
F2 − FV |
|
2 |
= |
|
|
2,76 |
cos13°+ |
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2zf |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
2z |
|
|
|
|
|
tg( |
ϕ |
+ ρ) |
|
|
|
2 1 0,35 |
|
|
|
||||||||||||||||||
+ 352 − 250 |
|
|
|
2,92 −1,75 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
= 475 H. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
(13o + arctg0,35) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
2 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
27 Пружину ставим на ведомый шкив, так как T2 = const. Рассчитаем ее полную деформацию:
λmax = |
2x2 Fx2d |
= |
2 |
16,7 |
4,75 |
= 64,7 мм. |
Fx2d − Fx2D |
|
475 −230 |
||||
|
|
|
|
Исходные данные для определения размеров пружины получены. Методика определения размеров изложена в [2].
28 Определим максимальное напряжение в ремне
σmax = |
|
|
m |
|
|
Ft |
|
+ C2 |
|
h |
+ |
FV |
|
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
m −1 bрh |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
d2 |
|
bрh |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
= |
|
3,7 |
|
|
|
276 |
|
+40 |
|
13 |
|
+ |
250 |
|
= 4,76 МПа, |
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
3,7 −1 |
40 13 |
145 |
|
40 13 |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
здесь C2 = 40 МПа [11, 12]. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
29 Долговечность ремня |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
T = |
|
zэфL |
= |
6,311 1,6 |
= 1,4 |
10 |
4 |
ч, |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3600v |
3600 19,3 |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
30 |
|
11 |
|
|
30 |
11 |
|
|
|
|
|
11 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
= |
|
|
|
|
= 6,3 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
здесь zэф = |
σmax |
|
4,76 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Полученная долговечность вполне допустима.
30 Разработка сборочного чертежа вариатора. Все необходимые исходные данные для вычерчивания имеются. В процессе разработки чертежа можно использовать информацию, которая изложена в [2, 3, 5, 6, 7, 12, 13]. Разработка остальных чертежей осуществляется по аналогии с разработкой заданий 1 – 11. При этом можно использовать дополнительные источники [8 – 11]. Сборочный чертеж типового вариатора показан в прил. 25.
Пример 4. Рассчитать коробку скоростей для привода винтового толкателя. Схема привода и график нагрузки показаны на рис. 21.
Мощность на выходе привода – Р3 = 5,5 кВт, максимальная угловая скорость выходного вала – ω3max
= 2π рад/с, минимальная угловая скорость выходного вала – ω3min = 0,8π рад/с, Срок службы привода – 4 года. Коэффициент суточной нагрузки – Kс = 0,2, коэффициент годовой нагрузки – Kгод = 0,9.
Рис. 21 Схема привода и график нагрузки
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 – зубчатые колеса, 8 – зубчатая муфта
1 Кинематический и энергетический расчеты.
1.1 Распределим детали зацепления в коробке скоростей (рис. 21) на два потока:
а) нагружаем детали зацепления 1, 2, 3, 4 и 8, что соответствует рабочему ходу толкателя при минимальной скорости выходного вала;
б) нагружаем детали зацепления 1, 2, 5, 6, 7 и 8 , что обеспечит холостой ход толкателя при максимальной скорости выходного вала. Направление вращения изменяется за счет постановки промежуточного зубчатого колеса 6.
1.2 Определим потери мощности [1] в приводе
η = ηп4η33ηм2 = 0,984 0,973 0,992 = 0,808,
где ηп – кпд пары подшипников; η3 – кпд зубчатого зацепления; ηм – кпд муфты. 1.3 Рассчитаем потребную мощность двигателя
P = Pη3 = 0,5808,5 = 6,8 кВт.
1.4 Определим ориентировочно требуемую быстроходность двигателя [1] при минимальной угловой скорости выходного вала (рабочий ход):
n = |
30 ωmin uбuт = |
30 0,8π |
6 5 = 720 об/мин, |
|
π |
π |
|
здесь uб – передаточное число быстроходной ступени 1 – 2 в коробке скоростей; uт – передаточное число
тихоходной ступени 3 – 4 (прил. 2).
1.5 Подбираем (прил. 7, 8) подходящий электродвигатель 4А160S8УЗ, мощность Pдв = 7,5 кВт, быстро-
ходность n |
дв |
= 750 об/мин, коэффициент перегрузки ϕ = |
|
Тп |
=1,4 . |
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т |
|
|
|||
Принимаем nдв = 730 об/мин с учетом скольжения (2,5 %) |
|
|
|||||||||||||||||
1.6 Рассчитаем общее передаточное число коробки скоростей: |
|
||||||||||||||||||
а) для рабочего хода |
|
nдв |
|
|
|
nдв |
π |
|
|
|
|
730 3,14 |
|
|
|||||
|
|
uр = |
|
= |
|
= |
|
|
= 30,42 |
; |
|||||||||
|
|
n |
30ω |
|
|
30 0,8 3,14 |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
б) для холостого хода |
|
3 min |
|
|
|
3 min |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
nдв |
|
|
|
nlддπ |
|
|
|
|
|
730 3,14 |
|
|
|
|||||
|
|
ux = |
|
= |
|
|
= |
|
=12,17 . |
|
|||||||||
|
|
|
|
30ω3 max |
30 2 3,14 |
|
|||||||||||||
|
|
|
|
n3 max |
|
|
|
|
|
1.7 Распределим общее передаточное число коробки скоростей по ступеням а) для рабочего хода принимаем u1 – 2 = 6, тогда
|
|
u3−4 |
= |
up |
|
|
= |
|
30,42 |
= 5,07 ; |
||||
б) для холостого хода |
|
u1−2 |
6 |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
ux |
|
|
|
|
12,17 |
|
|
||
|
|
u5−7 |
= |
|
|
= |
= 2,02 . |
|||||||
|
|
u1−2 |
6 |
|||||||||||
1.8 Рассчитаем вращающие моменты: |
|
|
|
|
|
|||||||||
а) на быстроходном валу |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
P |
P |
30 |
|
|
|
6,8 103 30 |
|
|||||
T |
= |
1 |
= |
|
1 |
|
|
= |
|
|
|
|
= 89 Н м |
|
|
|
πn |
|
|
|
3,14 730 |
||||||||
1 |
|
ω |
|
дв |
|
|
|
|
||||||
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
б) на промежуточном валу:
T = T u − η2η = 89 6 0,982 0,97 = 497 Н м;
2 1 1 2 п 3
в) на выходном валу:
•для рабочего хода:
Tзр = T2u3−4ηпηз = 497 5,07 0,98 0,97 = 2395 Н м;
•для холостого хода:
T3x |
= T2 u5−7 ηï2 η32 = 497 2,02 0,982 0,972 = 907 |
|
Н м; |
|
||||||||||||
1.9 |
Рассчитаем угловые скорости: |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
а) на быстроходном валу |
|
|
|
|
|
|
|
|
πnдв |
|
= 3,14 730 = 76,4 с–1; |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
ω = |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
30 |
|
|
|
30 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
πnдв |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3,14 |
730 |
|
–1 |
||||
б) на промежуточном валу ω2 = |
|
|
= |
|
|
|
|
=12,7 |
с ; |
|||||||
30u1−2 |
30 |
6 |
||||||||||||||
в) на выходном валу: |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
ω2 |
= 12,7 = 2,5 с–1; |
|
|
|||||||||||
• для рабочего хода ω |
= |
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|||||||||||||
|
3 min |
|
|
u3−4 |
5,07 |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
• для холостого хода ω |
|
= |
ω2 |
|
= 12,7 = 6,28 |
с–1. |
|
|||||||||
|
|
|
|
|||||||||||||
|
3 max |
|
|
u5−7 |
2,02 |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 Расчет зубчатых передач.
Расчет зубчатых передач выполняется по аналогии с расчетом в примере 1 при соблюдении следующей рекомендуемой последовательности:
2.1Расчет тихоходной ступени коробки скоростей для рабочего хода толкателя.
2.2Расчет тихоходной ступени коробки скоростей для холостого хода толкателя. Расчет выполняется для зацепления 5 – 6 и 6 – 7, причем межосевые расстояния этих зацеплений должны вписываться в межосевое расстояние зацепления 3 – 4 по двум вариантам (рис. 22).
2.3Расчет быстроходной ступени коробки скоростей. Выполняется по аналогии с расчетом в при-
мере 1.
2.4Расчет зацеплений 4 – 8 и 7 – 8. Выполняется по аналогии с расчетом шлицевых соединений
[1].
3 Предварительный расчет валов [1].
4Подбор подшипников. Подшипники подбираются для всех валов по аналогии с примером 2, если используются подшипники качения. Если приняты подшипники скольжения, то расчет производится по аналогии с примером 16.1 [1].
5Расчет шпоночных и шлицевых соединений [1]. Разрабатывается конструкция муфты 8 (рис. 21) [1, 6, 7, 10].
6Уточненный расчет тихоходного вала [1], в режиме нагрузок при рабочем ходе толкателя.
1 вариант 2 вариант
Рис. 22 Схема зацеплений для тихоходной ступени коробки скоростей при холостом ходе толкателя
7 Разработка механизма переключения скоростей [6, 7, 8, 13].
8Конструирование системы смазки и определение размеров корпуса для коробки скоростей [7, 8,
9,14].
9Разработка сборочного чертежа коробки скоростей [7, 8, 9, 14]. Сборочные чертежи коробки скоростей для токарного станка и автомобиля КамАЗ представлены в прил. 25 и 26.
Пример 5. Рассчитать планетарный редуктор по схеме на рис. 23 в составе привода тянульной установки для кордной линии по следующим данным:
1) |
натяжение кордного полотна – |
F1 = 20,8 кН, F2 = 11,3 кН; |
2) |
скорость кордного полотна – |
V = 2,56 м/с; |
3) |
диаметр тянульного барабана – |
Dб = 270 мм; |
4) |
срок службы длительный – |
Lh = 40 000 ч; |
5) |
нагрузка постоянная при |
Тном; |
|
номинальном моменте на барабане – |
|
6) |
пусковая перегрузка – |
Тпуск / Тном = 1,2; |
7) |
зацепление колес – прямозубое; |
С = 3; |
8) |
число сателлитов – |
|
9) |
число зубьев – |
z1 = 21; |
10) колеса изготовить из стали 40Х со средней твердостью поверхности: колеса 1-280 НВ; сателлита
2-250 НВ; колеса 3-280 НВ.
РИС. 23 СХЕМА ПРИВОДА И ПЛАНЕТАРНОГО РЕДУКТОРА:
1 Энергетический и кинематический расчеты привода.
1.1 Определим мощность на приводном барабане тянульной установки
Pт.у = Ft v = (20,8 −11,3)2,56 = 23,8 кВт,
здесь Ft = F1 – F2 полезная окружная сила.
1.2Найдем [1] потери в кинематической цепи привода по величине кпд привода
η= ηпηм2 ηр = 0,98 0,992 0,98 = 0,95,
где ηп = 0,98 – кпд подшипников барабана; ηм – кпд муфт; ηр = 0,98 – кпд редуктора. 1.3 Потребная мощность электродвигателя
P= Pт.у / η = 23,8/ 0,95 = 25 кВт.
1.4Подбираем электродвигатель ([5], прил. 7, 8) марки 4А200L6УЗ, мощностью Рдв = 30 кВт, частотой вращения nдв. = 1000 об/мин, перегрузочной способностью Тпуск / Тном = 1,2.
1.5Определим частоту вращения приводного барабана тянульной установки:
nту = |
v60 1000 |
= |
2,56 60 1000 |
=181 мин-1, |
|
3,14 270 |
|||
|
πDб |
|
1.6 Рассчитаем передаточное отношение редуктора
i3 |
= |
nдв |
= 1000 = 5,53, |
|
|||
1Н |
|
nту |
181 |
|
|
что допустимо [3] для заданной схемы редуктора.
2 Расчет геометрии и прочности планетарной передачи [3, 15]. Расчет сведем в табл. 14.
Таблица 14
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Определяе- |
парамыйметр |
|
Использо- |
|
|
|
|
Примеч |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
ванная ли- |
|
|
Численное значение |
|||
|
|
|
|
|
|
ание |
||||
|
|
|
|
тература |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
2.1 Определение чисел зубьев |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
z3 |
|
|
z |
3 |
= (i3 |
−1) z = (5,53 −1) 21 = 95,1 |
|
|
|
|
[15, (1.1)] |
|
1Н |
1 |
|
|
|||
|
|
|
|
Принимаем z3 = 93 |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
ПРОДОЛЖЕНИЕ ТАБЛ. 14 |
Определяемый параметр
z2
Условие сборки
Условие соседст
Использо- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Примеч |
ванная ли- |
|
Численное значение |
||||||||
|
ание |
|||||||||
тература |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Условие |
[15, (1.2)] |
|
z2 = (z3 |
− z1) / 2 = (93 − 21) / 2 = 36 |
cоосно- |
||||||
|
сти вы- |
|||||||||
|
|
z2 – целое число |
||||||||
|
|
|
полня- |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ется |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Условие |
[15, (1.8)] |
|
z1 +z3 |
= |
21 + 93 |
= 38 − целое число |
сборки |
||||
|
|
|
3 |
выпол- |
||||||
|
|
c |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
π |
|
|
|
|
|
няется |
|
|
sin |
(z + z |
2 |
) > (z |
2 |
+ 2) |
Условие |
||
[15, (1.6)] |
|
|
|
c |
1 |
|
|
соседст- |
||
|
|
|
π |
|
|
|
|
|
||
|
sin |
(21+36) > (36 + 20) |
ва вы- |
|||||||
|
|
3 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
полня- |
|
|
49,4 > 38 |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
-ва |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ется |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Отлича- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ется от |
||
|
|
|
|
i13Н =1+ |
z3 |
=1+ 93 |
|
задан- |
||||||||
|
|
i3 |
[14, (1.1)] |
= 5,429 |
ного |
|||||||||||
|
|
z1 |
||||||||||||||
|
|
1H |
|
|
|
|
21 |
|
менее |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
чем на 2 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
% |
|
|
|
|
2.2 Определение размеров зубчатых колес из условия |
||||||||||||||
|
|
|
контактной выносливости |
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
u1 |
[1] |
|
u1 = |
z2 |
|
= |
36 |
=1,714 |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
z1 |
21 |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Для са- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
моуста- |
||
|
|
Kc |
[1, (8.81)] |
|
Kc = 1,15 |
|
навлива |
|||||||||
|
|
|
|
ющихся |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
колес |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
ϕbа |
([2], с. 159) |
|
|
|
ϕbа = 0,4 |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
По |
|
|
|
|
KHL |
|
|
|
|
KHL = 1 |
|
задан- |
|||||||
|
|
[3, (4.7)] |
|
|
|
|
ным |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
услови- |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ям ра- |
||
|
|
Т1 |
[3, (4.17)] |
T1 = 9550Pдв / nдв = 9550 25/1000 = |
боты |
|
|
|||||||||
|
|
= 239 Н м |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ПРОДОЛЖЕНИЕ ТАБЛ. 14 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Определяепарамыйметр |
Использо- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Примеч |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
ванная ли- |
Численное значение |
||||||||||||
|
|
|
ание |
|||||||||||||
|
|
|
тература |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
T2 |
[3] |
T2 = T1U1 1 = 239 1,714 0,99 = |
η1 − кпд |
|||||||||||
|
|
первой |
||||||||||||||
|
|
= 406 Н м |
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ступени |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Коэф- |
||
|
|
Сv |
|
|
|
|
Cv = 13 |
|
фициент |
|||||||
|
|
[3, табл. 4.9] |
|
|
|
|
термо- |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
обра- |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ботки |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Окруж- |
||
|
|
|
|
|
n1 |
T2 |
|
1000 |
ная ско- |
|||||||
|
|
|
|
v'= |
|
рость в |
||||||||||
|
|
v′ |
[2, (4.36)] |
103 Cv 3 U 2ϕва |
= |
103 13 × |
зацеп- |
|||||||||
|
|
|
|
406 103 |
|
|
|
м |
лении |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
×3 |
1,7142 0,4 = 5,4 |
c |
предва- |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ритель- |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ная |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Для |
KHα |
[3, c. 92] |
|
|
KHα =1 |
прямо- |
||
|
|
зубых |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
колес |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Lh > |
KHβ |
[3, табл. 4.7, |
KHβ = KHc β (1 − x)+ x = |
32000 и |
||||
(4.27)] |
=1,05(1 −1)+1 =1,05 |
X = 1, |
|||||
|
табл. |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4.1, [3] |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Для 8-й |
KHV |
[3, табл. 4.10 |
|
|
KHV |
= 1,22 |
степени |
|
и 4.11] |
|
|
точно- |
||||
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
сти |
|
|
|
|
|
|
||
Тр |
[3, c. 98] |
Tp = T2 KHL KHαKHβKHV = |
|
||||
= 406 1 1 1,05 1,22 = 520 Н м |
|
||||||
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
~ |
|
|
Расчет |
|
σcHlim2 |
[3, табл. 4.6] |
σHlim2 |
= 2HB + |
70 = 2 250 + 70 = |
по коле- |
||
|
|
= 570 МПа |
|
су 2 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
SH |
[3, табл. 4.6] |
|
|
SH = 1,1 |
|
||
[ σн ] |
[3, (4.21)] |
[σн] = |
σ0Hlim |
= |
570 = 518 МПа |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
SH |
1,1 |
|
ПРОДОЛЖЕНИЕ ТАБЛ. 14
Определяемый параметр
aw
bw1 bw2
d1
m
Использо- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Примеч |
ванная ли- |
Численное значение |
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
ание |
|||||||||||||||||||||
тература |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Коэф- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 T |
|
|
|
|
|
|
|
|
фициент |
||
|
aw = (U1 +1)3 |
|
|
|
315 |
|
K |
|
|
|
распре- |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
p |
|
|
|
c |
= |
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
[σ |
H |
]U |
|
ψ |
bа |
c |
|
|
|
деления |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
[3, (5.39)] |
|
|
|
|
|
|
|
315 |
|
2 |
520 |
103 1,15 |
|
= |
нагруз- |
||||||||
= (1,714 +1)3 |
|
518 1,714 |
|
|
|
|
|
|
|
0,4 3 |
|
ки по |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
сател- |
|
=108 мм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Принимаем aw = 114 мм |
|
|
литам |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Kс взят |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
по [1] |
|
bw2 = awψbа =114 0,4 = 45,6 мм |
|
|
||||||||||||||||||||
[3, (4.39)] |
Принимаем bw2 = 45 мм |
|
|
[3, c. 51, |
|||||||||||||||||||
bw1 = bw2 1,12 = 50,4 мм |
|
|
52, 98] |
||||||||||||||||||||
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
Принимаем bw1 = 50 мм |
|
|
|
|||||||||||||||||||
[1, c.116] |
d1 = |
2aw |
|
|
= |
|
|
2 114 |
|
|
|
= 84 мм |
|
|
|
||||||||
u1 +1 |
1,714 + |
1 |
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
[1, c.116] |
m = d1 |
|
z1 = 84 21 = 4 мм |
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
aw = |
m (z1 + z2 ) |
= |
4(21 + 36 ) |
= |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|||||
aw |
|
|
2 |
|
2 |
|
Уточне- |
||||
|
= 114 мм |
|
|
|
|
||||||
[1, c.116, |
|
|
|
|
ние |
||||||
d2 |
|
|
|
|
|||||||
c.117] |
|
|
|
|
4 36 =144 мм |
|
разме- |
||||
d3 |
d2 = mz2 = |
|
|||||||||
|
|
ров |
|||||||||
|
|
d3 = mz3 = 4 93 = 372 мм |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
||||||
2.3 Проверка на выносливость по контактным напряже- |
|||||||||||
|
|
|
ниям |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Поправ- |
|
|
|
|
2awπn1 |
|
2 114 3,14 1000 |
|
ка на |
||||
|
|
V = |
= |
= |
KHV не |
||||||
|
[3, (4.42)] |
|
(u +1)60 |
|
(1,714+1) 60 |
|
требует- |
||||
|
|
1 |
|
|
|
|
|
||||
|
|
= 4,4 м/с |
|
|
|
|
ся [3, |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
табл. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4.11] |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
ПРОДОЛЖЕНИЕ ТАБЛ. 14 |
Омый пределяе-параметр -
σн
Использо- |
|
|
|
|
|
|
|
|
Примеч |
ванная ли- |
|
Численное значение |
|
||||||
|
|
ание |
|||||||
тература |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
u +1 |
u |
+1 Tp Kc |
|
|
Кон- |
||
|
σH = |
1 |
|
1 |
|
c |
|
|
тактная |
|
315 a u |
|
b |
w2 |
= |
|
|||
|
|
w 1 |
|
|
|
|
|
вынос- |
|
[3, (4.42)] |
= 315 |
1,714 +1 |
1,714 +1 520 103 |
1,15 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
ливость |
|
|
|
114 1,714 |
|
|
45 |
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
обеспеч |
|||
|
= 484 МПа≤ [σH ]= 518 МПа |
ена |
2.4 Проверочный расчет по напряжениям изгиба
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
По ус- |
KFL |
[2, (3.14)] |
|
|
|
|
KFL = 1 |
|
|
ловиям |
|||||
|
|
|
|
|
|
работы |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
N > 108 |
YF |
[3, табл. |
|
|
|
YF = 3,74 |
|
||||||||
4.13] |
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
KFα |
[3, c.92] |
|
|
|
|
KFα =1 |
|
|
|
|||||
KFβ |
[3, (4.32)] |
|
|
|
KFβ =1,04 |
X = 1 |
||||||||
KFV |
[3, табл. |
|
|
|
KFV = 1,55 |
|
||||||||
4.12] |
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Ft |
Ft = |
2T2 |
|
2T |
2 406 103 |
|
||||||||
|
|
Ft = |
|
2 |
= |
|
|
|
|
|
= 5639 H |
|
||
d2 |
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
144 |
|
|
|
|||||||||
|
|
|
d2 |
|
|
|
|
|||||||
σ0 |
|
|
|
σF lim 2 |
=1,8HB =1,8 250 = 458 МПа |
|
||||||||
F lim 2 |
[3, табл. 4.6] |
o |
|
~ |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
SF =1,75 |
|
|
|
|||||||
SF |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
[σF 2] |
[3, (4.24)] |
[σF 2 ] = |
σoF lim 2 |
= |
458 |
|
= 262 МПа |
|
||||||
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
SF |
1,75 |
|
|
|
|