Смекни!
smekni.com

Модернизация коробки скоростей станка (стр. 4 из 10)

КFv = 2КHv – 1 = 2 × 1,07 – 1 = 1,14

Проверяем передачу на выносливость при изгибе.

Назначаем материал зубчатого колеса – сталь 12XГТ цементация рабочих поверхностей с закалкой (НRС 56…62 / НRС 30…40)

Группа «в»

Рассчитываем передачу

Рассчитываемое колесо Z = 20 b = 25 мм, m = 2,5 мм, расположение не симметричное.

Степень точности 7С, НВ < 350

Диаметр делительной окружности d = m × Z = 2,5 × 20 = 50 мм

Крутящий момент:

Окружная сила:

Передаточное число


Коэффициент нагрузки

КН = КНa × КНb × КНv = 1 × 1,1 × 1,04 = 1,14

КНa = 1 ( колеса прямозубые )

КНb = 1,1 (

)

КНv = 1,04 (

)

Проверяем передачу на контактную выносливость

Коэффициент формы зуба

УF = 4,12 ( при Z = 20 )

Коэффициент нагрузки

КF = КFb × КFv = 1,07 × 1,08 = 1,15

КFb = 1,07 (

)

КFv = 2КHv – 1 = 2 × 1,04 – 1 = 1,08

Проверяем передачу на выносливость при изгибе.

Назначаем материал зубчатого колеса – сталь 12XH3A цементация рабочих поверхностей с закалкой 56…62 НRС / 30…40 НRС

Постоянная

Рассчитываем передачу

Рассчитываемое колесо Z = 28 b = 22 мм, m = 3,5 мм, расположение не симметричное.

Степень точности 7С, НВ < 350

Диаметр делительной окружности d = m × Z = 3,5 × 28 = 98 мм

Крутящий момент:

Окружная сила:

Передаточное число

Коэффициент нагрузки

КН = КНa × КНb × КНv = 1 × 1,1 × 1,04 = 1,14

КНa = 1 ( колеса прямозубые )

КНb = 1,1 (

)

КНv = 1,04 (

)

Проверяем передачу на контактную выносливость

Коэффициент формы зуба

УF = 3,85 ( при Z = 28 )

Коэффициент нагрузки

КF = КFb × КFv = 1,07 × 1,08 = 1,15

КFb = 1,07 (

)

КFv = 2КHv – 1 = 2 × 1,04 – 1 = 1,08

Проверяем передачу на выносливость при изгибе.


Назначаем материал зубчатого колеса – сталь 12XH3A цементация с закалкой рабочих поверхностей 56…62 НRС / 30…40 НRС

2.6 Геометрический расчет зубчатых передач

Расчет сводится к определению межосевого расстояния и диаметра делительных окружностей колеса по формуле:

Приводная передача

Группа «а»

Группа «б»

Группа «в»

Постоянная передача

Все результаты сводим в таблицу 1.

Таблица 1

Групповая передача Модуль (мм) Обозначение Число зубьев Делительный диаметр (мм) Межосевое расстояние (мм) Ширина венца Материал, термообработка
Привод. 2,5 Z1 24 60 63,7 15 Сталь 40ХН Закалка ТВЧ сквозная
Z2 27 67,5
Группа «а» 2,5 Z3 25 62,5 75 13 Сталь 40ХН Закалка ТВЧ поверхностная
Z4 35 87,5
Z5 31 77,5
Z6 28 70
Группа «б» 3 Z7 16 48 85,5 18 Сталь 12ХГТ цементация с закалкой
Z8 41 123
2,5 Z9 35 87,5
Z10 35 87,5
Группа «в» 2,5 Z11 20 50 105 25 Сталь 12ХН3А, цементация с закалкой
Z12 64 160
3,5 Z13 40 140
Z14 20 70
Постоянная 3,5 Z15 28 98 147 22 Сталь 12ХН3А, цементация с закалкой
Z16 56 196

2.7 Предварительный расчет валов коробки скоростей

Валы, их конструкцию, материал оставляем без изменений. как на базовой модели.

Валы проверяем на касательные напряжения кручения по формуле:

Мкр – крутящий момент на рассчитываемом валу.

dmin – наименьший диаметр вала под подшипник.

[tкр] – допускаемое касательное напряжение

для стали 45 [tкр] = 30 МПа

для стали 40Х [tкр] = 47 МПа

Вал I

Мкр = 38,8 Н × м

dmin = 20 мм

Назначаем материал вала Сталь 45

Вал II

Мкр = 52,6 Н × м

dmin = 20 мм


Назначаем материал вала Сталь 40Х

Вал III

Мкр = 130,5 Н × м

dmin = 25 мм

Вал V

Вал пустотелый.

Мкр = 488 Н × м

d min = 70 мм

d нар. сред. = 50 мм

d вн. сред. = 69 мм

2.8 Окончательный расчет вала

Рассчитываем предшпиндельный вал, как наиболее нагруженный. Необходимо определить реакции возникающие в опорах и в местах наименьшего диаметра вала (под подшипники).

MкрIV = 261 Н × м

Z1 = 28 мм, m = 3,5

Z2 = 64 мм, m = 2,5

Определяем окружные и радиальные усилия возникающие в зацеплении.

Определяем реакции возникающие в опорах в двух плоскостях. Для расчета составляем схему действия всех сил (нагружения вала).

Определяем реакции опор в горизонтальной плоскости

Проверка: -5817+5326+3262-2770=0

Определяем реакции опор в вертикальной плоскости

Проверка: -1314+2482-1520+352=0

Определяем суммарные реакции в опорах


Определяем изгибающий момент в расчетных сечениях

Определяем приведенный момент.

Используем максимальное значение изгибающего момента

Определяем минимальный диаметр вала

n = 1,3 – коэффициент запаса прочности

s-1 = 260 МПа – допускаемое напряжение – сталь 45