4.6. Принятое межосевое расстояние принимаются по таблице 3.1 [2] .
4.7. Угол обхвата ведущего шкива ремнем:
.
4.8. Расчетная длина ремня:
.
4.9. Скорость ремня:
.
4.10. Коэффициент, учитывающий влияние скорости:
.
4.11. Коэффициент, учитывающий угол обхвата:
.
4.12.
Коэффициент, учитывающий угол наклона
передачи автоматическим натяжением
.
4.13.
Коэффициент, учитывающий режим работы
принимается по таблице 2.4 [2]
.
4.14.
Предварительное отношение диаметра
шкива и толщина ремня принимается по
таблице 2.4 [2]: резинотканевый
.
4.15. Толщина ремня:
.
Округляется
до стандартного значения по таблице
2.5 [2]
.
4.16. Допускаемое полезное напряжение принимается по таблице 2.8 [2] .
4.17. Окружная сила:
.
4.18. Ширина ремня:
.
Округляется
до стандартного значения по таблице
2.7 [2]
.
4.19. Начальное напряжение ремня при автоматическом натяжении
.
4.20. Предварительное натяжение ремня:
.
4.21. Нагрузка на валы при автоматическом натяжении ремня:
.
4.22. Натяжение ведущей и ведомой ветвей:
4.23. Напряжения в ведущей ветви:
.
4.24.
Модуль упругости материала ремня
принимаются:
.
4.25. Напряжение от изгиба ремня:
.
4.26. Напряжение от центробежной силы:
,
где
.
4.27. Максимальное напряжение в ремне:
.
4.28. Коэффициент, учитывающий снижение изгибных напряжений на ведомом шкиве:
.
4.29.
Предел выносливости материала ремня
принимается: для резинотканевых:
.
4.30. Число пробегов ремня в 1 с:
.
4.31. Долговечность ремня:
.
4.32. Эскиз плоскоременной передачи:
5.Конструирование шкивов плоскоременных передач.
5.1. Обод.
5.1.1. Ширина шкива Вш принимается на 10…15% больше ширины плоского ремня В = 40мм тогда Вш = 46мм и округляем до Вш = 50мм.
5.1.2. Величина выпуклости У выбирается в зависимости от ширины ремня по таблице 2.2 [2] У=1мм.
5.1.3. Для чугунов толщиной обода:
.
5.2.Диск.
5.2.1.Толщина диска шкива С принимается:
5.3. Спицы:
5.3.1. Большая ось эллиптического сечения спицы у ступицы:
,где
число
эллиптических спиц, число которых
определяют:
.
Число
спиц округляется до целого четного
числа
;
Ft – окружная сила на шкиве, Н;
[и] – допускаемое напряжение на изгиб, МПа.
.
5.3.2. Меньшая ось ступицы:
5.3.3. Большая ось обода:
5.3.4. Меньшая ось обода:
.
5.4. Ступица:
5.4.1. Внутренний диаметр ступицы:
,
где
крутящий
момент на валу шкива;
допускаемое
напряжение на кручение;
5.4.2. Наружный диаметр ступицы:
5.4.3. Длина ступицы:
5.4.3.
Фаски на ступицах принимаются по таблице
1.11 [3]
5.6. Посадка шкива на вал при нереверсивной работе без ударов и толчков – Н7/k6.
5.7. Размеры шпонок и пазов принимаем по таблице 3.2 [2] ГОСТ 23360 – 78: bш = 8мм; t = 4,0мм; t1 = 3,3мм.
5.8. Эскиз обода шкива плоскоременной передачи со сферической внешней поверхностью:
6. Расчет закрытой конической прямозубой зубчатой передачи.
Исходные данные для расчета принимают:
вращающий момент на ведомом валу передачи Т2 =1690Нм;
передаточное число U=5;
угловая скорость вала шестерни =14,3с-1.
6.1. Допускаемые напряжения.
6.1.1. Характеристики сталей для зубчатых колес принимаем по таблице 1.2 [4]:
Колесо: марка стали 35 твёрдостью НВ2 = 170.
Твердость материала шестерни сталь 40:
НВ1 = НВ2 + 20…50
НВ1 = 170 + 20…50 = 200.
6.1.2. Допускаемое контактное напряжения:
,
где
предел
контактной выносливости поверхностей
зубьев:
коэффициент
безопасности; для колес с однородной
структурой материала
;
коэффициент
долговечности; принимается
.
;
В
качестве расчетного напряжения принимают
6.2. Допускаемое напряжение изгиба:
,
где
предел
выносливости зубьев при изгибе:
коэффициент
безопасности при изгибе; принимается
;
коэффициент,
учитывающий влияние двустороннего
приложения нагрузки на зубья; при
нереверсивной передаче
;
коэффициент
долговечности при расчете на изгиб;
принимается
.
6.3. Углы делительных конусов:
6.3.1. шестерни:
6.3.2. колеса:
6.4. Внешний делительный диаметр колеса:
,
где
крутящий
момент на валу колеса;
передаточное
число;
коэффициент
неравномерности распределения нагрузки
по ширине венца;
;
коэффициент,
учитывающий вид конических зубчатых
колёс;
;
допускаемое
контактное напряжение для материала
колеса.
Принимаем
стандартные значения по таблице 1.8[4]
и
ширину зубчатого венца
6.5. Внешнее конусное расстояние:
6.6. Среднее конусное расстояние:
6.7.Число
зубьев шестерни примем
.
6.8.
Число зубьев колеса
.
6.9. Внешний окружной модуль:
6.10. Средний модуль:
6.11. Делительный диаметр шестерни:
6.11.1. средний:
6.11.2. внешний:
6.12. Делительный диаметр колеса:
6.12.1. средний:
6.13. Внешний диаметр окружности вершин зубьев:
6.13.1. шестерни:
6.13.2. колеса:
6.14. Внешний диаметр окружности впадин зубьев:
6.14.1. шестерни:
6.14.2. колеса:
6.15. Окружная скорость зубчатых колес:
,где
угловая
скорость вала шестерни.
Определяем степень точности по таблице 1.4 [4] 9.
6.17. Угол головки зуба:
6.18. Угол ножки зуба:
6.17. Углы конусов вершин зубьев:
6.17.1. шестерни:
6.17.2. колеса:
6.18. Окружная сила на шестерне и колесе:
6.19 Осевая сила на шестерне, радиальная сила на колесе:
6.20. Радиальная сила на шестерне, осевая сила на колесе:
6.21. Расчетное контактное напряжение:
,где
коэффициент
динамической нагрузки по таблице 1.5
[4];
коэффициент,
учитывающий распределение нагрузки
между зубьями:
6.22. Расчет напряжения изгиба:
6.22.1. шестерни:
,где
определяем
по таблице 1.6 [4]:
по
таблице 1.5 [4]
;
коэффициент
вида конических зубчатых колес;
.
6.22.2. колеса:
,где
.
7. Конструирование конических зубчатых колес.
7.1. Обод.
7.1.1. Внешние углы зубьев притупляются фаской:
7.1.2. Внешний диаметр вершин зубьев:
7.1.3.Толщина:
7.1.4. Ширина базового торца зубчатого венца:
7.2. Диск.
7.2.1. Толщина диска:
7.3. Ступица.
7.3.1. Наружный диаметр ступицы:
7.3.2. Длина ступицы:
7.4. Допуски и посадки.
7.4.1. При передаче вращающего момента шпоночных соединений конические зубчатые колеса насаживают на вал по посадки Н7/s6.
7.4.2. На ширину шпоночного паза отверстия конического зубчатого колеса чаще задают поле допуска Is9 (ГОСТ 23360 – 78).
7.5. Эскиз конических зубчатых колес:
8. Расчет и конструирование валов.
Рассчитываем вал конического прямозубой редуктора, если крутящий момент на ведомом валу Т2 = 1690Нм, сила в зацеплении конических зубчатых колес:
Ft1 = Ft2 = 5965Нм;
Fr1 = Fa2 = 2131Нм;
Fr2 = Fa1 = 414Нм.
Размеры колес:
b = 105мм;
dm2 = 610мм.
8.1. Подбираем материала вала и определяем допускаемые напряжения по таблице 1.1 [5].
Для изготовления вала принимаем сталь 35 с пределом прочности В=510МПа.
8.2. Допускаемое напряжение на изгиб:
,
где
предел
выносливости;
коэффициент
запаса прочности;
;
коэффициент
концентрации напряжений;
8.3. Допускаемое напряжение на кручение:
8.4. Делаем эскизную компоновку редуктора и определяем его основные размеры:
8.4.1. толщина стенки корпуса редуктора:
8.4.2. зазор между торцами колес и стенкой редуктора:
8.4.3. расстояние от середины колеса до стенок редуктора:
8.4.4. расстояние между серединами подшипников:
8.4.5. эскизная компоновка редуктора:
8.5. Строим схему сил, действующих на валы редуктора:
8.6. Строим расчетную схему сил, действующих в вертикальной плоскости и эпюру:
8.7. Определяем реакции на опорах от сил в вертикальной плоскости:
8.8. Определяем изгибающие моменты от сил, действующих в вертикальной плоскости:
слева
;
По найденным значениям строим эпюру изгибающих моментов.
8.9. Строим расчетную схему сил, действующих в горизонтальной плоскости, эпюра изгибающих моментов, эпюра крутящих моментов и эпюра суммарных изгибающих моментов:
8.10. Определяем реакций на опорах от сил, действующих в горизонтальной плоскости:
.
Проверка:
8.11. Определяем изгибающие моменты от сил, действующих в горизонтальной плоскости:
слева:
8.12. Строим эпюру крутящего момента: Т = 364Нм.
8.13. Суммарные изгибающие моменты:
слева:
8.14. Эквивалентные моменты:
слева:
8.15. Определяем диаметр вала:
в
сечение 1 – 1:
