Дипломная работа: Проектирование привода общего назначения
(2,5)
принимаем =123.
Уточним значение угла наклона зубьев по формуле (2.6):
(2.6)
= 13°36'
Определим основные размеры шестерни и колеса:
диаметры делительные по формулам (2.7), (2.8):
(2.7)
(2.8)
где - нормальный модуль зацепления, тп=3,0мм;
- угол наклона зубьев, = 13°36";
- число зубьев шестерни, =39;
- число зубьев колеса, =123.
Проверка:
диаметры вершин зубьев определим по формулам (2.9), (2.10):
(2.9)
(2.10)
диаметры впадин определим по формулам (2.11), (2.12):
(2.11)
(2.12)
ширину колеса по формуле (2.13):
(2.13)
где - коэффициент ширины венца по
межосевому расстоянию для косозубых колес,
=0.4
aw - межосевое расстояние, aw =250мм
принимаем = 100 мм;
ширина шестерни: мм
Определим коэффициент ширины шестерни по диаметру по
формуле (2,14):
(2.14)
Окружную скорость колёс и степень точности передачи
определим по формуле (2.15):
(2.15)
где - угловая скорость ведущего вала
редуктора, =
38,25рад/с;
- делительный диаметр ведущего
вала, =
120,37мм.
При такой скорости колёс следует принять 8 степень
точности передачи.
Коэффициент нагрузки определим по формуле (2.16):
(2.16
где - коэффициент, в соответствии с
данными в таблице 3.5. [1] при 0,87, твердости HB350 и
несимметричном расположении колёс относительно опор с учётом изгиба ведомого
вала от натяжения цепной передачи
- коэффициент в соответствии с
таблицей 3.4. [1] при v=2,3м/c и 8
степени точности
KHv -
коэффициент в соответствии с таблицей 3.6
[1] для косозубых колёс при
имеем KHv =
1,0
Проведем проверку контактных напряжений по формуле (2.17):
< 410МПа (2,17)
где aw - межосевое
расстояние, aw =250мм;
- вращающий момент на ведомом валу, =1019,53;
- коэффициент нагрузки, =1,18;
иред - передаточное
число редуктора, иред =3,15;
- ширина зубчатого колеса, =100мм;
Условие прочности выполнено.
Определим силы, действующие в зацеплении: окружную
силу определим по формуле (2.18):
(2.18)
где - вращающий момент на ведомом
валу, ;
- делительный диаметр колеса, =385,63мм. радиальную по формуле
(2. 19):
(2. 19)
где - тангенс угла
зацепления, tg=0,36
cos - косинус угла наклона зубьев, cos=0,972.
осевую по формуле (2. 20):
(2. 20)
Проверяем зубья на выносливость по напряжениям изгиба
по формуле (2.21):
(2.21)
где - коэффициент нагрузки, равный . По таблице 3.7
[1] при =0,87,
HB350 и
несимметричном расположении зубчатых колёс относительно опор по таблице 3.8 [1] =1,1. Таким
образом, коэффициент нагрузки равен:
- коэффициент, учитывающий форму
зуба и зависящий от эквивалентного числа
зубьев :
у шестерни
у колеса
в соответствии таблицей на с.42 [1] коэффициент,
учитывающий форму зуба равен:
=3,70 и =3,60
Допускаемое напряжение по формуле (2.22):
(2.22)
где - предел выносливости при
отнулевом цикле в соответствии с таблицей 3.9 [1] для стали 45 улучшенной при
твёрдости HB350 =1,8НВ:
для шестерни;
для колеса
- коэффициент безопасности в
соответствии с рекомендациями на с.42 [1] равен:
Допускаемые напряжения:
для шестерни ;
для колеса .
Находим отношения:
для шестерни:
для колеса:
Дальнейший расчёт ведём для зубьев колеса, у которого
найденное отношение меньше. Определим коэффициент компенсации погрешности Y^ и коэффициент неравномерности
распределения нагрузки между зубьями .
Для средних значений коэффициента торцового перекрытия
=1,5 и 8
степени точности в соответствии с рекомендациями на с.47 [1] =0,92
Проверяем выносливость зуба колеса по формуле (2.21):
< 206МПа
Условие выносливости выполнено.
Исходные данные для расчёта:
передаваемая мощность: Pтр =12,38кВт;
частота вращения ведущего шкива: пдв =731,3об/мин;
передаточное число ременной передачи: =2,0;
скольжение ремня: =0,01.
По номограмме на рисунке 7.3 [1] в зависимости от
частоты вращения меньшего шкива
пдв =731,3 об/мин и передаваемой мощности P=P тр
=12,38 кВт принимаем сечение клинового
ремня Б.
Диаметр меньшего шкива определим но формуле (3.1):
(3.1)
где Тдв - вращающий момент на валу двигателя, Тдв = .
Согласно таблице 7.8 [1] с учётом того, что диаметр
шкива для ремней сечения В не должен быть менее 200 мм принимаем =200мм
Диаметр большего шкива определим по формуле (3.2):
(3.2)
где ирем - передаточное число ременной передачи, ирем =
2,0.
Принимаем d2 =400мм
Уточняем передаточное число по формуле (3.3):
(3.3)
При этом угловая скорость вала будет равна по формуле
(3.4):
(3.4)
где - см. формулу (1.6);
ирем - см. формулу (3.3).
Расхождение угловой скорости, которая была получена по
первоначальному расчёту, равно:
,
что меньше допустимого, равного 3%. Следовательно,
окончательно принимаем диаметры шкивов =200мм и =400 мм
Межосевое расстояние ар следует принять в интервале по
формуле (3.5):
(3.5)
где - высота сечения ремня в
соответствии с таблицей 7.7 [1] =10,5 мм
Принимаем предварительно близкое значение, .
Расчетную длину ремня определим по формуле (3.6):
(3.6)
Ближайшее значение по стандарту (см. табл.7,7) L=3150мм.
Уточняем значение межосевого расстояния ар с учётом
стандартной длины ремня по формуле (3.7).
(3.7)
где
При монтаже передачи необходимо обеспечить возможность
уменьшения межосевого расстояния на для облегчения надевания ремней
на шкивы и возможность увеличения на для увеличения натяжения ремней.
Угол обхвата меньшего шкива определим по формуле (3.8):
(3.8)
Определим число ремней в передачи по формуле (3.9):
(3.9)
где см. формулу (1.3);
- коэффициент режима работы, учитывающий условия эксплуатации передачи, в
соответствии с таблицей 7.4 [1] при двухсменной работе
=0,90;
- коэффициент, учитывающий
влияние длины ремня в соответствии таблицей 7.9 [1]
=1,07;
-коэффициент, учитывающий влияние
угла обхвата: в соответствии с рекомендациями
на с.135 [1] при = 170° коэффициент;
- коэффициент, учитывающий число
ремней в передаче, предполагая, что число ремней
в передаче будет от 4 до 6, в соответствии с
рекомендациями на с.135 [1] примем
коэффициент =0,90;
- мощность, передаваемая одним
клиновым ремнём, в соответствии с таблицей 7.8 [1]
=3,5кВт.
Принимаем количество ремней z=4.
Натяжение ветви клинового ремня по формуле (3.10):
(3.10)
где v –
скорость
- коэффициент, учитывающий
влияние центробежных сил; для ремня сечения В
коэффициент .
Давление на валы определим по формуле (3.11):
(3.11)
Ширину шкива определим по формуле (3.12) в
соответствии с данными в таблице 7.12 [1].
(3.12)
Предварительный расчёт проведём на кручение по
пониженным допускаемым напряжениям.
Ведущий вал:
диаметр выходного конца при допускаемом напряжении для
стали 45 определим
по формуле (4.1):
(4.1)
где - вращающий момент на валу В, = .
Диаметр выходного конца вала примем равным диаметру из
стандартного ряда = 45мм.
Диаметр вала под подшипники принимаем = 55мм.
Конструкция ведущего вала представлена на рисунке 2.
Ведомый вал:
Определим диаметр выходного конца ведомого при
допускаемом напряжении для стали 45 вала по формуле (4.2):
(4.2)
где - вращающий момент на валу С, = . Принимаем
ближайшее значение из стандартного ряда = 65мм.
Диаметр вала под подшипники принимаем = 70мм. Диаметр вала под
зубчатым колесом принимаем 75мм.
Конструкция ведомого вала представлена на рисунке 2.
Шестерню выполним за одно целое с валом; её размеры
определены выше:
Колесо кованое ее размеры определены выше:
Диаметр ступицы определим по формуле (5.1):
(5.1)
длину ступицы определим по формуле (5.2):
(5.2)
принимаем =100мм.
Толщину обода определим по формуле (5.3):
(5.3)
принимаем =10мм.
Толщину диска определим по формуле (5.4):
(5.4)
Толщину стенок корпуса и крышки определим по формуле
(6.1):
(6.1)
где aw –см.
формулу (2.3).
Принимаем =8мм, =8мм.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5
|