|
|
Расчет закрытой конической передачи ⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 2 Выбор материалов зубчатой пары и допускаемые напряжения принимаем сталь 45, термообработка – улучшение: колесо НВ200; шестерня НВ230. Допускаемые контактные напряжения [σH] = (2HB+70)KHL/[SH] где [SH] = 1,15 – коэффициент безопасности [1 с.33] KHL = 1 – коэффициент долговечности, при длительной эксплуатации Полное число часов работы передачи за расчетный срок службы t = 5·300·2·7 = 21000 час где 5 – срок службы в годах; 300 – число рабочих дней в году; 2 – число смен за сутки; 7 – длительность смены в часах; [σH] = (2·200+70)1/1,15 = 409 МПа Допускаемые напряжения изгиба [σF] = 1,8HB/[SF] где [SF] – коэффициент безопасности [SF] = [SF] `[SF]` где [SF]` = 1,75 – коэффициент нестабильности свойств материала [SF]`` = 1 – коэффициент способа получения заготовки [1c44] [SF] = 1,75·1,0 = 1,75 шестерня [σF]1 = 1,8·230/1,75 = 236 МПа колесо [σF]2 = 1,8·200/1,75 = 205 МПа 2.2. Внешний делительный диаметр колеса:
где Кd = 99 – для прямозубых передач [1c.49] ψbR = 0,285 – коэффициент ширины венца КНβ = 1,3 – при консольном расположении колес [1c.32] de2 = 99[154,6∙103∙1,3∙2,80/(4092(1 – 0,5∙0,285)2∙0,285)]1/3 = 249 мм Принимаем по ГОСТ 12289-76 de2 = 250 мм [1c.49]. Число зубьев. Примем число зубьев шестерни z1 = 20, число зубьев колеса: z2 = z1u1 = 20×2,80 = 56 Основные геометрические размеры передачи Внешний окружной модуль: me = de2 / z2 = 250/56 = 4,46 мм Углы делительных конусов: сtgd1 = u1 = 2,80® d1 = 19,65°, d2 = 90o – d1 = 90o – 19,65° = 70,35°. Внешнее конусное расстояние Re и длина зуба b:
b = ybR × Re = 0,285×132 = 38 мм. Внешний и средний делительный диаметры шестерни: de1 = me × z1 = 4,46×20 = 89 мм, d1 = 2(Re – 0,5b)sind1 = 2(132 – 0,5×38)sin19,65° = 76 мм. Средний окружной модуль: m = d1/z1 = 76/20 = 3,8 мм. Средний делительный диаметр колеса: d2 = mz2 = 3,8×56 = 213 мм. Коэффициент ширины шестерни: ybd = b/d1 = 38/76 = 0,50. Средняя окружная скорость. V = pd1n1/6×104 = p×76×968/6×104 = 3,9 м/с. Принимаем 7 – ую степень точности. 2.6. Уточняем коэффициент нагрузки: KH = KHa × KHb × KHV = 1,0 × 1,24 × 1,05 = 1,30 где KHa = 1,0 – коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки между зубьями [1c. 39], KHb = 1,24 – коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по ширине венца [1c. 39], KHV = 1,05 – динамический коэффициент [1c. 40]. 2.7. Расчетное контактное напряжение:
= 335/(132–0,5×38){154,6×103×1,30[(2,802+1)3]1/2/(38×2,802)}1/2 = 395 МПа Недогрузка (409 – 395)100/409 = 3,4% (допустимо 15%) Расчет при действии максимальной нагрузки sНmax = sH T1max/T1 = 1,9 – коэффициент перегрузки σHPmax = 2,8σт = 2,8·340 = 952 МПа sНmax = 395·1,90,5 = 544 МПа < sНPmax = 952 МПа следовательно, нормальная работа передачи при максимальных нагрузках обеспечена
Силы, действующие в зацеплении. - окружная Ft = 2T1/d1 = 2×57,2×103/76 =1505 Н - радиальная для шестерни, осевая для колеса Fr1 = Fa2 = Ft tgacosd1 =1505tg200×cos19,65° = 516 H - осевая для шестерни, радиальная для колеса Fa1 = Fr2 = Ft tgasind1 = 1505tg200×sin19,65° =184 H Проверка зубьев по напряжениям изгиба. Pаccчетное изгибное напряжение sF = FtKFYF /(qbm) где q = 0,85 – коэффициент, учитывающий понижение нагрузочной способности конической передачи [1c. 51], Y – коэффициент формы зуба, зависящий от эквивалентного числа зубьев: zV = z/cosd при z1 = 20 ® zV1 = 20/cos19,65° = 21,2 ® YF1 = 4,05 [1с. 42] при z2 = 56 ® zV2 = 56/cos70,35° = 167 ® YF2 = 3,6 отношение [sF] / YF: шестерня [sF]1 / YF1 = 236/4,05 = 58,3 МПа; колесо [sF]2 / YF2 = 205/3,6 = 56,9 МПа. Так как [sF]2 / YF2 < [sF]1 / YF1 то расчет ведем по зубьям колеса
коэффициент нагрузки [c. 42] KF = KFb × KFV = 1,35×1,35 = 1,82, где KFb = 1,35 – коэффициент концентрации нагрузки [c. 43] KFV = 1,35 – коэффициент динамичности [c. 43] sF2 =1505×1,83×3,60/(0,85×38×3,8) = 81 МПа. Условие sF2 < [sF]2 выполняется. Расчет при действии максимальной нагрузки sFmax = sFT1max/T1 < sFPmax T1max/T1 = 1,9 – коэффициент перегрузки σFPmax = 1,7σ`FP = 1,7·205 = 348 МПа sFmax = 81·1,9 = 153 МПа < sFPmax = 348 МПа следовательно, нормальная работа передачи при максимальных нагрузках обеспечена
Предварительный расчет валов Диаметр вала
где Т – передаваемый момент; [tк]=15÷25 МПа – допускаемое напряжение на кручение [1c.161] Быстроходный вал d1 = (16·57,2·103/π20)1/3 = 24 мм Чтобы ведущий вал редуктора можно было соединить с помощью стандартной упругой втулочно-пальцевой муфты МУВП (Допускаемый момент у муфты 250 Н·м, диапазон диаметров, соединяемых валов 32÷38 мм) с валом электродвигателя диаметром dдв = 32 мм, принимаем: диаметр выходного конца dв1 = 32 мм; диаметр под уплотнением dу1 = 35 мм; диаметр под подшипником dп1 = 40 мм. Для конических шестерен должно выполняться условие: минимальное расстояние от впадины зуба до шпоночной канавки должно быть больше 1,6me. Минимальный диаметр впадин зубьев dfmin=56,1 мм (по чертежу), при диаметре вала под колесом 32 мм высота шпоночного паза t2 = 3,3 мм, тогда условие 56,1/2 – (32/2+3,3) = 8,7 мм >1.6me = 1,6∙4,46 = 7,1 мм выполняется, следовательно вал выполнен отдельно от шестерней Тихоходный вал d3 = (16·154,6·103/π20)1/3 = 34 мм принимаем: диаметр выходного конца dв3 = 35 мм; диаметр под уплотнением dу3 = 38 мм; диаметр под подшипником dп2 = 40 мм. диаметр под колесом dк2 = 45 мм. 4.4. Конструктивные размеры колеса: диаметр ступицы dст = 1,6d = 1,6·45 = 72 мм длина ступицы lст = (1,2…1,7)d = (1,2…1,7)45 = 54…76 мм принимаем lст = 50 мм толщина обода d = 4m = 4·3,4 =14 мм толщина диска С = 0,3b = 0,3·38 = 12 мм   Что будет с Землей, если ось ее сместится на 6666 км? Что будет с Землей? - задался я вопросом...  ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между...  ЧТО И КАК ПИСАЛИ О МОДЕ В ЖУРНАЛАХ НАЧАЛА XX ВЕКА Первый номер журнала «Аполлон» за 1909 г. начинался, по сути, с программного заявления редакции журнала...  Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычислить, когда этот... Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:
|
= 0,5×4,46(202 + 562)1/2 = 132 мм,
=
