4. Уточнение найденного значения момента :
где KH - коэффициент нагрузки .
5. Проверочный расчет на контактную выносливость :
Zкоэффициент , учитывающий различные факторы .
6. Проверочный расчет на выносливость при изгибе :
где KF - коэффициент нагрузки;
Yкоэффициент , учитывающий различные факторы .
m - модуль зацепления;
b - ширина венца .
3.2 Выбор твердости и термической обработки .
По полученным распечаткам назначаются следующие твердости :
Колесо - HRC 28,5 (сталь 40Х).
Большая шестерня - HRC 28,5 (сталь 45).
Меньшая шестерня - HRC 59 (сталь 45 , цементация) .
Паразитная шестерня - HRC 59 (сталь 45 , цементация) .
Замечание: при расчете паразитной шестерни программа не учитывала , что она входит в зацепление дважды за один оборот . Это не существенно , т.к. базовое число циклов равно NHG=12.107 ,NаG=4.106 [7] а эквивалентное число циклов для данного зацепления равно NE=60.2.n.t=60.2.635.104=7,62.108 (n=1420.17/38=635 мин-1 - частота вращения паразитной шестерни ,t =10000 ч. - срок службы )- т.е. NE>NHG, NE>NFGи понижения допускаемых напряжений на основе кривых усталости не производится .
3.4 Алгоритм расчета клиноременной передачи на ЭВМ.
1. Ввод исходных данных.
2. Определение момента на ведущем валу
3. Определение коэффициента динамичности и режима работы :
4. Назначается расчетный диаметр ведомого шкива D1 (варьируется в цикле) .
5. Расчетный диаметр ведомого шкива
.6. Фактическое передаточное число :
7. Расчетная длина ремня :
8. Угол между ветвями ремня :
9. Скорость ремня :
10. Число пробегов ремня за секунду :
11. Допустимое поперечное напряжение в ремне:
- для ремней нормального сечения ; - для узких ремней .12. Поправочные коэффициенты:
( )13. Расчетная полезная окружная сила :
14. Предварительное значение числа ремней :
15. Коэффициент неравномерности распределения нагрузки:
16. Уточнение числа ремней :
17. Нормальная сила на один ремень:
18. Радиальная сила на валу от натяжения ремней :
19. Оптимальное межосевое расстояние :
20. Ширина шкива :
21. Стоимость комплекта ремней :
3.5. Результаты расчета и выбор ременной передачи .
По выданным программой распечаткам, выбирается клиновой ремень с сечением УО и расчетным диаметром ведущего шкива 125 мм.
4.Расчет подшипников качения
Расчет подшипников проводится в случае действия наибольшего вращающего момента (наибольших радиальных сил) , поскольку долговечность обратно пропорциональна частоте вращения но пропорциональна кубу радиальной силы , пропорциональной , в свою очередь вращающему моменту , приблизительно пропорциональному частоте вращения .
4.1. Определение реакций в подшипниках на быстроходном валу.
4.1.1 Левая опора.
Окружная сила в зацеплении :
Радиальная сила :
Суммарная поперечная сила , действующая на вал:
Размеры участков вала (с листа): L=183,5мм , l=51,5мм . Тогда реакция в левой опоре определяется так :
4.1.2 Правая опора.
Окружная сила в зацеплении :
Радиальная сила :
Суммарная поперечная сила , действующая на вал:
Размеры участков вала (с листа): L=183,5мм , l=51мм Реакция в правой опоре :
4.2. Ресурс подшипников на быстроходном валу (надежность Р=0.9 ).
4.2.1 Левая опора.
Подшипник 206 , Cr=19500Н [8] . Ресурс:
час.Где
- эквивалентная нагрузка (для 0 режима) .Kб - коэффициент безопасности ;
Kт - температурный коэффициент .
4.2.2 Правая опора .
Подшипник 108 , Cr=16800Н [8] . Ресурс:
час.Где
- эквивалентная нагрузка .Замечание : коэффициентыa23 и Kб .
4.3. Ресурс подшипников на тихоходном валу (надежность Р=0.9 ).
Рассматривается только левая опора , как более нагруженная . Тогда поперечная сила F=845 Н , (см. п. 4.1.1) , и реакция (рис.3 ,L=183мм ,l=51мм ) :
Эквивалентная нагрузка
Подшипник 205 , Cr=14000Н [8] . Ресурс:
час.4.4. Подшипник под паразитной шестерней .
4.4.1 Некоторые геометрические параметры.
Из рис.4 видно , что по теореме косинусов:
, .Аналогично:
, .4.4.2 Сила, действующая на подшипник.
Силы Ft1иFr1определены в п. 2.1.1. Так как из условия динамического равновесия Ft1=Ft2(по абсолютной величине) , следовательно :
иДействующая на подшипник сила F определяется через свои проекции :
4.4.3 Ресурс подшипника (надежность Р=0.9 ).
Частота вращения паразитной шестерни :
Эквивалентная нагрузка :
где V=1.2 - коэффициент , учитывающий , что вращается наружное кольцо.
Подшипник 1205 , Сr=12100Н [8]. Ресурс :
час.