- •1 Кинематический и энергетический расчет привода
- •2 Подбор материалов
- •Определение допускаемых контактных напряжений
- •Определение допускаемых напряжений изгиба
- •3 Расчет зубчатого редуктора
- •3.1 Проектный расчет
- •3.2 Проверочный расчет
- •Силы в зацеплении закрытой передачи
- •5 Подбор и проверка подшипников качения
- •6 Подбор и расчет муфты
- •7 Расчет открытой передачи
- •8 Расчет шпоночных соединений
3.2 Проверочный расчет
1) Проверим межосевое расстояние:
2) Проверим пригодность заготовок колес. Запишем условие пригодности заготовок колес:
где
- диаметр заготовки шестерни:
- толщина диска заготовки колеса закрытой передачи:
- предельные значения;
Условие выполняется, следовательно, заготовка пригодна для использования.
3) Проверим контактные напряжения , Н/мм2.
К – вспомогательный коэффициент: К=376;
–окружная сила в зацеплении, Н:
–коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями. Для косозубых определяется в зависимости от окружной скорости колесм/c, и степени точности передачи.
–коэффициент неравномерности нагрузки по длине зуба:
- коэффициент динамической нагрузки, зависящий от окружной скорости
колес и степени точности передачи.
- допускаемое контактное напряжение колеса:
–перегрузка.
4) Проверим напряжения изгиба зубьев шестерни и колеса, Н/мм2:
m – модуль зацепления, мм: m=2;
- ширина зубчатого венца колеса, мм: ;
- окружная сила в зацеплении, Н:
–коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями. Для косозубыхзависит от степени точности передачи:;
–коэффициент неравномерности нагрузки по длине зуба: ;
–коэффициент динамической нагрузки, зависящий от окружной скорости колес и степени точности передачи: ;
–коэффициенты формы зуба шестерни и колеса. Определяются в зависимости от эквивалентного числа зубьев шестерни и колеса, где- угол наклона зубьев.
Следовательно, ;;
- коэффициент, учитывающий угол наклона зуба:
и - допускаемые напряжения изгиба шестерни и колеса, Н/мм2:
; ,
Силы в зацеплении закрытой передачи
Окружная:
Радиальная:
Осевая:
4 Расчет валов
4.1 Проектный расчет
Расчет тихоходного вала.
Определим размеры ступеней валов одноступенчатого редуктора, мм:
−размер фаски: С=2мм;
.
Определим размеры ступеней валов одноступенчатого редуктора, мм:
−размер фаски: С=1,5мм;
Эпюры изгибающих и крутящих моментов для тихоходного вала.
Составим систему уравнений для вертикальной плоскости:
Составим систему уравнений для горизонтальной плоскости:
Определим усилие от муфты:
4.2 Проверочный расчет (тихоходный вал)
Определение коэффициентов запаса прочности в опасных сечениях вала.
1) Определим нормальные напряжения в опасном сечении вала, Н/мм2:
–суммарный изгибающий момент в рассматриваемом сечении, Нм:
- осевой момент сопротивления сечения вала, мм3:
2) Определим касательные напряжения в опасном сечении вала, Н/мм2:
–крутящий момент тихоходного вала, Нм:
–полярный момент инерции сопротивления сечения вала, мм:
3) Определим коэффициент концентрации нормальных и касательных напряжений для расчетного сечения вала:
и - коэффициенты концентрации напряжений. Они зависят от размеров сечения, механических характеристик материала.;
–коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения: ;
- коэффициент влияния шероховатости: ;
- коэффициент влияния поверхностного упрочнения:
4) Определим пределы выносливости в расчетном сечении вала, Н/мм2:
и - пределы выносливости гладких образцов при симметричном цикле изгиба и кручения, Н/мм2:
5) Определим коэффициенты запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям:
6) Определим общий коэффициент запаса прочности в опасном сечении: