Проверочный расчет на контактную статическую прочность при пиковой нагрузке.

Расчётные контактные напряжения при пиковой нагрузке по формуле 3.21(1)

Допускаемое контактное напряжение под действием максимальной нагрузке для стальных колес с улучшением: (4,ст183)

,где предел текучести для стали Ст 40Х при диаметре заготовки >160мм

Условие прочности выполнено.

Проверочный расчёт на изгибную статическую прочность при пиковой нагрузке

Расчётные изгибные напряжения при пиковой нагрузке

Допускаемые изгибные напряжения при действии максимальной нагрузки для стальных колес с улучшением:

Условие прочности выполнено. Таким образом, все условия прочности выполняются.

III. Предварительный расчет валов редуктора

Предварительный расчет проведем на кручение по пониженным допускаемым напряжениям. Крутящие моменты в поперечных сечениях валов:

Ведущего T_k1=T₁=36.19 10³ Н∙мм

Ведомого T₂ = T_к1·i·η = 36.19· 10³∙3.16·0,95 =108.642· 10³ Н· мм

Ведущий вал:

Диаметр выходного конца вала при допускаемом напряжении

[τ_k] = 25МПа по формуле (стр.161):

d_B1 ≥ =

Определяем по марке выбранного электродвигателя внутренний диаметр двигателя (по ГОСТ 19523-81),(1,стр.391)

d_дв =32 мм

Выбираем муфту упругую с торообразной оболочкой (по ГОСТ 20834-22), (стр.280) с номинальным моментом [Тн]=125 расточками полумуфты под выходной конец ведущего вала диаметром d_в1=25 мм

Диаметр вала под уплотнение

d_y=d_в1+(2÷5)=27÷30 мм

Выбираем уплотнительную манжету резиновую армированную (по ГОСТ 8752-79),(1,стр.209) c d_y=30 мм

Принимаем диаметр под подшипниками: d_п1=35 мм

Выбираем роликоподшипники конические однорядные особолёгкой серии 2007107 (по ГОСТ 333-79), (стр. 401).

Диаметр вала под шестерню принимаем:

d_k1=25 мм

Ведомый вал:

Диаметр выходного конца вала d_В2 определяем при меньшем значении [τ_k]=25 МПа.

d_B2 ≥ =

Принимаем по ГОСТ 6630-60(1,стр.162) d_в2=28 мм.

Выбираем манжету резиновую армированную (по ГОСТ 8752-79), (1,стр.209) c d_y=30мм.

Диаметр вала под подшипник d_п2=35 мм

Выбираем роликоподшипники конические однорядные легкой серии 2007207(по ГОСТ 333-79),(1,стр 401).

Диаметр вала под зубчатое колесо:

d_к2=d_п2+5=35+5=40(мм) по ГОСТ 6630-60, (1,стр.162)

IV. Конструктивные размеры шестерни и колеса

Шестерня:

Сравнительно небольшие размеры шестерни по отношению к диаметру вала позволяют не выделять ступицу.

Длина посадочного участка вала (назовём его по аналогии l_ст )

;

Колесо:

Коническое зубчатое колесо кованое (таблица 10.1 стр. 233). Его размеры: d_ae2 = 201.54 мм; b₂ = 30 мм.

Диаметр ступицы d_ст2 = 1,6·d_k2 = 1,6·40 =64 мм;

длина ступицы l_ст = (1,2 1,5)·d_k2 =(1,2 1,5)·40 = 48 60 мм;

принимаем l_ст2 = 50мм.

Толщина обода δ_о = (2.5 4)·m = (2.5 4)·2.169=5.4238.676 мм;\

принимаем δ_о = 8 мм.

Толщина диска С = (0.1 0.17)∙R_e = (0.1 0.17)∙104.86= 10.4917.83 мм;

принимаем С=14 мм.

V. Конструктивные размеры корпуса редуктора

Толщина стенок корпуса и крышки:

δ = 0.05·R_e + 1 = 0.05·104.86 + 1 = 6.243 мм;

принимаем δ = 8 мм;

δ₁ = 0.04· R_e + 1 = 0.04·104.86 + 1 = 5.194 мм;

принимаем δ₁ = 8 мм.

Толщина фланцев (поясов) корпуса и крышки:

верхнего пояса корпуса и крышки:

b = 1,5·δ = 1.5·8 = 12 мм;

b₁ = 1,5·δ₁ = 1.5·8 = 12 мм;

нижнего пояса корпуса:

p = 2.35·δ = 2.35·8 = 19 (мм);

Диаметр болтов:

фундаментных:

d₁ = 0.055∙R_e + 12 =0.055·104.86+ 12 =17.77 мм,

принимаем фундаментные болты с резьбой M20;

болтов, крепящих крышку к корпусу у подшипника:

d₂ = (0,7 0,75)·d₁ = (0,7 0,75)·20 = 1415 мм,

принимаем болты с резьбой М16;

болтов, соединяющих крышку с корпусом:

d₃ = (0,5 0,6)·d₁ = (0,5 0,6)·20 = 10÷ 12 мм;

принимаем болты с резьбой М12.