Расчет редуктора (стр. 3 из 5)
KFβ=1 – коэффициент неравномерности нагрузки по длине зуба
KFv=1.20 – коэффициент динамической нагрузки
б) шестерня
YF1=3.75 - коэффициент формы зуба колеса
| Проектный расчет | ||||
| Параметр | Значение | Параметр | Значение | |
| Межосевое расстояние aw | 205 | Угол наклона зубьев β | 0 | |
| Модуль зацепления m | 12 | Диаметр делительнойокружностишестерниколеса | 70340 | |
| Ширина зубчатого венцаШестерни b1Колеса b2 | 6763 | |||
| Число зубьевШестерни z1Колеса z2 | 35170 | Диаметр окружности вершинШестерни da1Колеса da2 | 74344 | |
| Вид зубьев | Диаметр окружности впадинШестерни df1Колеса df2 | 65,2335,2 | ||
| Проверочный расчет | ||||
| Параметр | Расчетные значения | Допускаемые значения | Примечания | |
| Контактные напряжения σ, Н/мм2 | 400 | 514,4 | ||
| Напряжения изгиба,Н/мм2 | σF1 | 105,9 | 294,065 | |
| σF2 | 102,55 | 255,5 | ||
5. ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ РАСЧЕТ ВАЛОВ
двигатель муфта подшипник привод
5.1 Выбор материала валов
Для валов выбираем материал: Сталь 45, термообработка – улучшение, твердость 269..302 HB, допускаемые напряжения
σВ=890 Н/мм2; σT=650 Н/мм2 σ-1=380 Н/мм2
для шестерни []к=10 Н/мм2
для вала колеса []к=20 Н/мм2
5.2 Вал-шестерня
1-я ступень под полумуфту
стандартный размер d1=20 мм
l1=1.8∙d1=1.8∙20=36 мм
стандартный размер l1=36 мм
фаска с=1 мм
радиус галтели rг=2 мм
2-я ступень под уплотнение крышки с отверстием.
d2=d1+2t=20+2∙2=24 мм
при t=2
стандартный размер d2=24 мм
l2=0,6d2=0.6∙24=14.4 мм
стандартный размер l2=15 мм
3-я ступень под подшипник
d3=d2+2t=24+2∙2.5=30 мм
l3 определяется графически
4-я ступень под шестерню
d4=d3+3.2r=30+3.2∙2=36,4 мм
при r=2
стандартный d4=37 мм
l3 определяется графически
5-я ступень под резьбу
по таблице 10.11 [1] выбираем
d5=27 мм M27x1.5
l5= определяется графически
5.3 Вал колеса
1-я ступень под элемент открытой передачи
стандартный размер d1=30 мм
l1=1.3∙d1=1.3∙30=39 мм
стандартный размер l1=40 мм
2-я ступень под уплотнение крышки с отверстием и подшипник
d2=d1+2t=30+2∙2.5=35 мм
при t=2.5
стандартный размер d2=35 мм
l2=1.25d2=1.25∙35=43.75 мм
стандартный размер l2=45 мм
3-я ступень под колесо
d3=d2+3.2r=35+3.2∙2.5=43 мм
при r=2.5
стандартный d3=45 мм
l3= определяется графически
4-я ступень под подшипник
d4=d2=35 мм
l4=T+c=24.5+2=26.5 мм
где T-ширина роликовых-конических однорядных подшипников Т=24.5 мм
стандартный размер l4=26 мм
5-я ступень
d5=d3+3f=45+3∙1.6=49.8 мм
стандартный размер d2=50 мм
l5= определяется графически
5.4 Подбор подшипников
Для быстроходного вала шестерни выбираем роликовые конические однорядные подшипники серии 7306 схема расположения врастяжку. (d=30; D=72; T=21; Cr=40 кН; C0r=29.9 кН)
Для тихоходного вала колеса выбираем роликовые конические однорядные подшипники серии 7507 схема расположения враспор. (d=35; D=72; Т=24.5; Cr=53 кН; C0r=40 кН)
Предварительные размеры валов
| Валматериал: Сталь 45,σВ=890 Н/мм2;σТ=650 Н/мм2σ-1=380 Н/мм2 | Размеры ступней, мм | Подшипники | ||||||
| d1 | d2 | d3 | d4 | Типоразмер | dxDxB(T), мм | Динамическая грузоподъемность Cr, кН | Статическая грузоподъемность C0r, кН | |
| l1 | l2 | l3 | l4 | |||||
| Быстроходный | 20 | 24 | 37 | 30 | 7306 | 30x72x21 | 40 | 29.9 |
| 36 | 15 | |||||||
| Тихоходный | 30 | 35 | 45 | 35 | 7507 | 35x72x24,5 | 53 | 40 |
| 40 | 45 | 26 | ||||||
6. ПОДБОР И РАСЧЕТ МУФТЫ
Tр=T∙K=30∙2=60 Н∙м
К=2 – коэффициент режима нагрузки
Выбираем упругую муфту со звездочкой. (ГОСТ 21425-93). Диаметр отверстия 24 мм.
T=63 Н∙м
Радиальная сила, с которой муфта действует на вал:
где с∆r=800 Н/мм из таблицы 10.28 [1] (d=24 мм).
7.1 Определение сил в зацеплении закрытой передачи
Угол зацепления =20º.
а) Окружная сила на колесе
б) Окружная сила на шестерне
Ft1=Ft2=1612.6H
в) Радиальная сила на шестерне
r=0.44cos1-0.7sin1=0.44cos13.79-0.7sin13.79=0.26
г) Осевая сила на колесе
д) Осевая сила на шестерне
a=0.44sin1+0.7cos1=0.44sin13.79+0.7cos13.79=0.78
е) Радиальная сила на колесе
7.2 Консольные сила цилиндрической передачи
а) Окружная сила на колесе
б) Окружная сила на шестерне
Ft3=Ft4=2966.6 Н
в) Радиальная сила на колесе
г) Радиальная сила на шестерне
Fr3=Fr4=1067.976 Н
8.1 Расчетная схема быстроходного вала
Определение реакций в подшипниках
Построение эпюр изгибающих и крутящих моментов (быстроходный вал)
1. Вертикальная плоскость
а) определяем опорные реакции
; 
; 
б) Строим эпюру изгибающих моментов относительно оси X
MA=0; MB=0; MC=RBY∙lБ; MD=RBY∙(lБ+l1)+RCY∙l1; MD=Fa1∙d1/2
2. Вертикальная плоскость
а) определяем опорные реакции
; 
; 
; 
б) Строим эпюру изгибающих моментов относительно оси Y
MA=0; MB=-FM∙lM; MC=-FM∙(lM+lБ)+RBX∙lБ; MC=Ft1∙lБ; MD=0
3. Строим эпюру крутящих моментов
4. Суммарные радиальные реакции
5. Суммарные изгибающие моменты в наиболее нагруженных сечениях
Проверка прочности валов
Сечение В
материал вала: Сталь 45 (σ-1=380 Н/мм2 τ-1=220.4 Н/мм2 ) d=30 мм;
а) нормальные напряжения
б) касательные напряжения
в) коэффициент концентрирования нормальных и касательных напряжений
