Определим долговечность ремней
ч ч.Здесь
Н/мм2 – предел выносливости материала, – число шкивов, , – коэффициент, учитывающий различную величину напряжения изгиба на малом и большом шкиве.Усилие, действующее на вал от ременной передачи
Н.Основные размеры шкива (рис. 2)
Рис. 2
В соответствии с числом ремней z =4 ширина клинового ремня выбирается по ГОСТ–20889–75 – ГОСТ–20897–75, т.е. M=52 мм.
Длинна ступицы может быть определена как
lст=1,5·dбыстр=1,5·30=45 мм
Размеры профиля канавок шкива для клинового ремня с выбранным сечением “О” приведены в табл. 3
Таблица 3
Сечениеремня | lp | b | h | e | f | ||
dp | b | ||||||
О | 8,5 | 2,5 | 7,5 | 12 0,3 | 8 | 80–100 | 10,1 |
Подбор материалов зубчатых колес
Таблица 4
передача | маркастали | механические свойства после обработки | твердостьповерхн.послезакалки инизкогоотпускаHB | твердостьповерхн.послезакалки инизкогоотпускаHRC | температураотпуска | ||
временноесопротивл. , МПа | пределтекучести , МПа | ||||||
быстрох. | шестерня | 45 | 1190 | 1020 | 350 | 39 | 400 |
колесо | 35 | 970 | 560 | 335 | 38 | 200 | |
тихоход. | шестерня | 45 | 1637 | 1550 | 492 | 51 | 200 |
колесо | 40Х | 1376 | 1220 | 417 | 46 | 400 | |
представленные выше стали все с объемной закалкой |
Допускаемые напряжения
Допускаемые контактные напряжения при расчете зубчатых передач на контактную прочность определяются по формуле
,где
– базовый предел выносливости поверхности зубьев по контактным напряжениям для пульсирующего цикла вычислится как , . Коэффициент долговечности при переменной нагрузке определится как , где базовое число , число циклов нагружения зубьевПричем для однородной структуры материала (в данном случае объемная закалка) коэффициент
ограничивают в пределах 1 2,6. В случае, когда расчетная <1, будем принимать =1.Допускаемые изгибные напряжения могут быть определены по формуле
,где
– базовый предел выносливости материала колеса по изгибным напряжениям для пульсирующего цикла определится следующим образом , при HB 350; , при HB>350. ; . Коэффициент долговечности определится как , при HB 350; , при HB>350,где базовое число
. Число циклов нагрузки ,Где
, при HB 350; , при HB>350.Укажем на некоторые ограничения на величину
: 1 2 при HB 350; 1 1,6 при HB>350. В случае, когда расчетная <1, примем =1.Все расчетные данные занесем в табл. 5
Таблица 5
Быстроходная шестерня | Быстроходноеколесо | Тихоходнаяшестерня | Тихоходноеколесо | |
n | 231,25 | 51,62 | 51,62 | 14,92 |
HB | 350 | 335 | 492 | 417 |
HRC | 39 | 38 | 51 | 46 |
5,17·107 | 1,154·107 | 1,154·107 | 3,336·106 | |
3,827·107 | 3,445·107 | 8,666·107 | 5,827·107 | |
0,951 1 | 1,2 | 1,399 | 1,611 | |
852 | 834 | 1068 | 978 | |
774,545 | 909,793 | 1358,677 | 1432,167 | |
4,489·107 | 1,002·107 | 9,541·106 | 2,758·107 | |
0,668 1 | 0,858 1 | 0,908 1 | 1,042 | |
630 | 603 | 600 | 600 | |
370,588 | 354,706 | 352,941 | 367,829 |
4. Расчет закрытых цилиндрических зубчатых передач
1. Быстроходная передача.
Для определения межосевого расстояния прямозубых передач используется формула вида
мм.Здесь коэффициент динамической нагрузки для предварительных расчетов примем
; относительная ширина передачи из нормального ряда чисел ; допускаемые контактные напряжение шестерни , т.к. оно меньше колеса.Зададим число зубьев шестерни
. Определим следующим образом . Округлим до ближайшего целого .