- •1.1 Введение
- •1.2 Энергетический и кинематический расчет привода
- •1.2.2 Подбор электродвигателя
- •1.2.3 Общее передаточное число и его разбивка по ступеням
- •1.3 Проектный расчет зубчатых передач
- •1.3.2 Режим работы передачи и число циклов перемены напряжения
- •1.3.3 Допускаемые контактные напряжения на сопротивление усталости
- •1.3.4 Коэффициент расчетной нагрузки при расчете по контактным напряжениям
- •1.3.5 Проектировочный расчет цилиндрической передачи
- •1.3.5.1. Межосевое расстояние косозубой цилиндрической передачи с внешним зацеплением из условия сопротивления контактной усталости активных
- •1.3.5.2. Допускаемые напряжения на изгиб в зубьях шестерни [2, с. 10]:
- •1.4. Расчет ременной передачи
- •1.5 Предварительный расчет валов
- •Расчет диаметров валов приведен в таблице 1.13
- •1.6 Подбор муфты
- •2.1. Основные параметры привода.
- •2.1.2. Общее передаточное число привода
- •2.2 Проверочный расчет зубчатых передач редуктора
- •2.2.1 Проверка выбора механических характеристик материала
- •2.2.2 Допускаемые напряжения
- •2.2.3 Коэффициенты расчетной нагрузки kakvkk
- •2.2.4 Контактные напряжения sH и sHmax
- •2.2.5 Напряжения изгиба sF и sFmax
- •2.2.7 По условию прочности и жесткости валов [3, с.18; 19]:
- •2.5 Конструктивные элементы редуктора
- •2.6 Смазка зацеплений и подшипников
- •3 Технический проект
- •3.1 Проверка опасного сечения промежуточного вала на долговечность
- •3.2 Расчет болтов крепления редуктора к раме
- •Расчетная сила на оси болта
- •Расчетное допускаемое напряжение на разрыв болта
2.2.4 Контактные напряжения sH и sHmax
Коэффициенты Zв формуле [3, с.5]:
а) Коэффициент механических свойств материалов Z1иZ2(сталь)
ZE= 190 МПа1/2
б) Коэффициент формы сопряженных поверхностей зубьев
где - делительный угол профиля в торцовом сечении;
при х1+х2=0 угол зацепления
- для быстроходной ступени
- для тихоходной ступени
- основной угол наклона зубьев
- для быстроходной ступени
- для быстроходной ступени
Подсчитываем ZHпо формуле (2.22):
- быстроходная ступень
- тихоходная ступень
в) Коэффициент суммарной длины контактных линий
где для быстроходной ступени (b>200)
, град.
- основные диаметры
- диаметры окружностей вершин
мм; мм;
мм; мм;
; ;
; ;
=0,697+0,826=1,523
для тихоходной ступени, x1+ x2=0
Произведение коэффициентов Z=ZEZHZE:
- быстроходная ступень:
- тихоходная ступень:
Контактные напряжения :
Быстроходная ступень:
Тихоходная ступень:
Условие прочности выполняется.
Максимальные напряжения при кратковременной нагрузке [3, с.8]:
где Тmax/Т = 2,3 – по характеристике двигателя (таблица 1.2):
- быстроходная ступень:
- тихоходная ступень:
2.2.5 Напряжения изгиба sF и sFmax
2.2.4.1. Проверка передач на изгибную выносливость
где YFS – коэффициент формы зуба
- быстроходная ступень: ; ;
- тихоходная ступень: ;;
при х=0:
- быстроходная ступень: ;;
- тихоходная ступень: ;;
Yb – коэффициент, учитывающий наклон зубьев
где eb – коэффициент осевого перекрытия
- быстроходная ступень: ;
- тихоходная ступень: ;
(eb 1) – коэффициент, учитывающий перекрытие зубьев
- быстроходная ступень:
- тихоходная ступень:
Критерий расчета на изгиб:
- быстроходная ступень: ;- расчет ведем по зубу шестерни
- тихоходная ступень: ;- расчет ведем по зубу шестерни
Условие изгибной выносливости выполняется.
2.2.6 Максимальные изгибные напряжения при кратковременной перегрузке [3, с.8]:
- быстроходная ступень:
- тихоходная ступень:
Условие прочности выполняется.
Проверка выполнения конструктивных ограничений передач [3, с.18]:
2.2.7 По условию прочности и жесткости валов [3, с.18; 19]:
Быстроходная ступень: ;
Тихоходная ступень: ; 52,45мм >35мм
условия выполняются.
2.2.8 По условию размещения подшипников и стяжных винтов в пределах aw [3, c.19] в соответствии с рисунком 2.1.
Диаметры винтов крепления крышки к корпусу редуктора:
Принимаем d=16 мм. Диаметр отверстия d0 в крышке под болт [3, с.19]: d0=17 мм.
Предварительно принимая на валах радиально-упорные подшипники легкой узкой серии по ГОСТ 27365-87, будем иметь:
Таблица 2.4 – Параметры подшипников
Вал |
d, мм |
Типоразмер ПК |
DП, мм |
Промежуточный |
40 |
7208A |
80 |
Тихоходный |
80 |
7216A |
140 |
Быстроходный |
35 |
207 |
72 |
где DП – наружный диаметр подшипника |
Условие компоновки [3, с.19]:
Условие компоновки в пределах aw выполняется.
Конструкция зубчатых колес
Зубья шестерни быстроходной ступени нарезаны на входном валу.
Зубья шестерни тихоходной ступени нарезаны на промежуточном валу.
Конструкции колес показаны на рисунке 2.2, их размеры даны в таблице 2.5
Производство массовое, da2 < 500 мм, заготовки колес – поковки.
Таблица 2.5 – Параметры зубчатых колес
Наименование |
Рекомендации |
Размер колеса, мм | |
быстроходная ступень |
тихоходная ступень | ||
Диаметр вершин da2, мм |
расчет |
316,64 |
302,18 |
Ширина венца b2, мм |
расчет |
28 |
56 |
Диаметр вала d, мм |
расчет |
48 |
90 |
Диаметр ступицы dст., мм |
(1,5…1,55)d | ||
Длина ступицы lст, мм |
(1,0…1,2)d | ||
Толщина обода S, мм |
2,5m+0,05b2 | ||
Толщина диска c, мм |
0,5S+0,25* *(dст-d) > 0,25b2 |
>0,25b2= |
>0,25b2= |
Фаска f, мм |
(0,5…0,6)mn | ||
Радиус R, мм |
R >6 |
6 |
8 |