Силу, що діє на вали та їх опори, визначаємо за формулою:
.Без великої похибки можна вважати, що сила F спрямована по лінії центрів передачі
Вибраний ланцюг перевіряємо за середнім тиском p (МПа), в його шарнірах, який забезпечує їхню зносостійкість
де
– коефіцієнт навантаженняде К1 – динамічний коефіцієнт:
- при помірному навантаженні К1= 1,0.
К2 – коефіцієнт змащування:
- при краплинному (V < 4 м/с) – К2 = 1,0.
К3 – коефіцієнт тривалості роботи
- при двозмінній – К3= 1,25.
К4 – коефіцієнт довжини ланцюга
- Aw = (30...60)t – К4= 1,0.
К5 – коефіцієнт способу регулювання натягу ланцюга:
- для нерегульованої передачі – К5 = 1,25.
К6 – коефіцієнт кута нахилу лінії центрів зірочок передачі до горизонтальної площини:
- при куті нахилу 00...600 – К6 = 1,0.
– площа проекції опорної поверхні шарніра, мм2; – коефіцієнт, що враховує кількість рядів ланцюга:[p] – допустимий тиск, MПа.
К1= 1,0; К2= 1,0; К3= 1,25; К4= 1,0; К5= 1,25; К6 =
1,0;
= 1,0: ; (МПа).За табл. 6.6 приймаємо [p] = 20,6 МПа > 8,45; існує можливість зменшити крок.
Таблиця 3.3
Значення допустимого тиску [p] для роликових ланцюгів
Частота обертання об./хв. | [p],МПа,приZ1=15…30 і t,мм |
31,75-38,10 | |
400 | 23,7 |
Перевірка вибраного ланцюга на міцність
У відповідальних випадках можна перевірити вибраний ланцюг на міцність за коефіцієнтом запасу
де
– руйнівне навантаження;К1 – динамічний коефіцієнт;
[s] – допустимий коефіцієнт запасу міцності, значення якого зростає при збільшенні кутової швидкості меншої зірочки та кроку ланцюга
Таблиця 3.4
Найбільші значення частоти обертання ведучої зірочки, n1max
Крок t, мм | Частота обертання меншої зірочки n1, об./хв. |
31,750 | 9,4 |
s = 49,522 > [s] = 9,4.
Звичайно, ланцюги, вибрані з умови забезпечення зносостійкості, мають достатню міцність, тому перевірочний розрахунок на міцність можна не робити.
Таблиця 3.5 Табличний звіт розрахунків
Параметр | Значення |
Кількість зубців зірочок:- ведучої Z1 - веденої Z2 | 2543 |
Позначення ланцюга | ПР-31,750-8850 |
Колова швидкість, V, м/с | 2,8 |
Кількість ланок ланцюга, W | 112 |
Міжосьова відстань Aw, мм | 1230 |
Ділильні діаметри зірочок:- ведучої d1, мм - веденої d2, мм | 254 434,93 |
Діаметр вершин зубців:- ведучої da1, мм - веденої da2, мм | 267,335455,52 |
Сила, що діє на вали F, кН | 1704,53 |
Tиск у шарнірах ланцюга:- діючий, р, МПа - допустимий, [p], МПа | 8,8923,7 |
Коефіцієнт запасу міцності:- діючий s - допустимий [s] | 49,5229,4 |
4. ЕСКІЗНЕ КОМПОНУВАННЯ
Наносимо положення осей за міжосьовими відстанями, потім спрощено зображуємо швидкохідний ступінь за параметрами d1, b1, d2, b2.
Наносимо спрощено за параметрами d3, b3, d4, b4 тихохідну ступінь, ураховуючи, що найменша відстань між колесами суміжних ступенів
де
– товщина стінки корпусу; > 8; .Наносимо контур внутрішньої стінки корпусу за параметрами:
а) найменша відстань між внутрішньою стінкою корпусу та бічною поверхнею зубчастого колеса:
б) найменша відстань між внутрішньою стінкою корпусу та торцем зубчастого колеса
Орієнтовний розрахунок діаметра вала роблять на кручення за значно зниженими допустимими дотичними напруженнями:
[τк] = 15...30 МПа – допустиме напруження на кручення для валів з вуглецевої сталі. Менші значення – для швидкохідних, більші – для тихохідних.
Низькі значення допустимого дотичного напруження пояснюються тим, що не враховується згин вала, не беруть до уваги змінність у часi виникаючих напружень, не враховується концентрація напружень.
Діаметр вала d (мм) за обертовим моментом
(Н×м): (мм) (мм)Підшипники підбираються за діаметром вала, для вхідного та проміжного – середньої серії (3хх), для вихідного – легкої серії (2хх). Довжина шийок під підшипник – згідно з шириною підшипника.
Відстань між торцем підшипника кочення та внутрішньою стінкою корпуса залежно від колової швидкості V у зачепленні:
при V = 3...5 м/c – e = 0 мм;
Т,Н·м | d, мм | D, мм | L, мм | l,мм | D1, мм | l1,мм | l2,мм | d2,мм | d3,мм | B,мм | B1,мм | К-ть пальців | n,об./хв |
125 | 25 | 120 | 125 | 60 | 90 | 18 | 32 | 45 | 28 | 5 | 42 | 4 | 4600 |
6. ПЕРЕВIРКА МIЦНОСТI ВАЛА НА ЗГИН I КРУЧЕННЯ
Вихідні дані
H H H·мВизначаємо реакції опор в площині XZ
H; H; H·м;Визначаємо реакції опор в площині XY
H; H; H·м; H·м; H·м; H·м; =Коефіцієнт a ураховує різниці в характеристиках циклів навантажень. Визначаємо сумарні згинальні моменти у характерних точках і сумарні радіальні реакції опор вала за формулами :
H·м; H·м;При побудові епюри зведених моментів
,значення моментів визначають за формулою: