3. Расчет к первому этапу компоновки редуктора.

Определяем минимальные диаметр быстроходного вала:

= = 31,49 ,

где 0,2 – понижающий коэффициент при допускаемом напряжении на кручении.

– условное допускаемое напряжение на кручении.

Определяем минимальные диаметр тихоходного вала:

Для силовых механизмов (редуктор) диаметры валов должны быть более 16 мм.

Полученные значения округляю в большую сторону по ряду нормальных линейных разме­ров:

мм.

мм.

Определяем ширину колеса и шестерни:

= 80 мм

Согласуя с рядом нормальных линейных размеров, получаем:

b₁ = 85 мм

b₁ – ширина шестерни,

b₂ – ширина колеса.

4.4.3.Силовой анализ.

F_r - радиальная составляющая нормальной силы F_n, направлена по радиусу к центру зубчатого колеса;

F_t - окружная составляющая нормальной силы F_n – касательная к начальным диаметрам;

F_m – усилие в муфте.

F_r1 = F_r2

F_t1 = F_t2

F_r = F_ttg ( = 20̊ - передача стандартная)

F_t = 2T / d_w

F_t1 = F_t2 = 2T₁ / d_w1 = 269,34 / 62,016 = 2,24 кН

F_r1 = F_r2 = F_t1tg = 2,24 tg20 = 0,82 кН

4.5. Синтез планетарного механизма.

Планетарными называют механизмы, имеющие зубчатые колёса с подвижной осью.

Центральная ось - ось, относительно которой вращается водило. Водило (Н) - звено в котором установлен саттелит; саттелит (2) - это зубчатое колесо с подвижной осью вращения; колесо (3) - опорное (неподвижное) колесо.

Дано:

i _пл = 7,3

Получаем: .

Определим диаметры зубчатых колёс:

- диаметр центрального колеса;

- диаметр сателлита;

- диаметр неподвижного колеса.

Проверка условий сборки:

- целое число.

Проверка условий соседства:

;

sin(60̊) = 0,866 > 0,753

Определим масштабный коэффициент длины для построения планетарного механизма

,

где - диаметр неподвижного колеса в метрах; - отрезок, которым изображается требуемый диаметр.

Построение плана окружных скоростей:

Принимаем для предварительного расчета

м

м/с

Определяем масштабный коэффициент скорости:

Принимаем мм

μ_v =

_{Построение плана угловых скоростей:}

_{Отрезок РР’ принимаем равным 30 мм.}

_{Определение масштабного коэффициента угловых скоростей:}

РН= = рад/с

4.4.2. Проектировочный расчет открытых передач привода.

4.4.2.1. Проектировочный расчет цепной передачи.

1. Так как передаточное отношение i = 3,15 принимаем z₁ = 21.

2. Число зубьев ведомой звездочки: .

Согласно ГОСТ 591-69 принимаем z₂ = 71.

3. Минимальный диаметр звездочки:

мм.

4. Скорость цепи:

м/с.

5. Выбор режима смазки. Для заданных условий работы достаточно ручной периодической смазки каждые 8…10 часов работы. Коэффициент способа смазки k_сп = 1,4.

6. Проекция опорной поверхности шарнира А для заданного режима работы передачи:

мм².

Согласно ГОСТ 13552-97 принимаем двухрядную цепь с шагом t = 19,05 мм и проекцией опорной поверхности шарнира А = 211,0 мм².

7. Базовое давление в шарнире цепи: МПа ≤ 54 МПа.

8. Допустимое напряжение в шарнире цепи для двухрядной роликовой цепи при k_ц =1,2, k_m = 0,85, k_сп = 1,4:

МПа.

Для смазки передачи принимаем масло И-40А по ГОСТ 20799-88.

9. Допускаемая окружная сила передачи при средних эксплуатационных условиях:

Н.

10. Окружная сила, действующая в передаче: кН.

11. Коэффициент, учитывающий условия эксплуатации при k₁ = 1,2, k₂ = 1, k₃ = 1, k₄ = 1,

k₅ = 1,5, k₆ = 1,25:

.

12. Проверка цепи на износостойкость: > кН.

Цепь не удовлетворяет условию износостойкости шарниров. Принимаем двухрядную роликовую цепь с шагом t = 25,4 мм.

13. Допускаемая окружная сила передачи при средних эксплуатационных условиях:

Н,тогда > кН.

Цепь не удовлетворяет условию износостойкости шарниров. Принимаем двухрядную роликовую цепь с шагом t = 31,75 мм.

Н, тогда < кН.

Цепь 2ПР-31,75-177 удовлетворяет условию износостойкости шарниров.

14. Расчет цепи на прочность:

Прочность цепи достаточна. Таким образом, в передаче используем приводную роликовую цепь 2ПР-31,75-177 ГОСТ 13568-97.

15. Согласно ГОСТ 591-69 звездочки передачи изготавливаем из среднеуглеродистой стали 40Х до твердости > 45 HRC.

16. Делительные диаметры звездочек:

мм,

мм.

17. Диаметр окружностей выступов:

мм,

мм.

18. Диаметр окружностей впадин:

мм,

мм.

19. Ширина зубчатого венца: мм.

20. Ведущая звездочка устанавливается на тихоходном валу редуктора, диаметр посадочной поверхности:

мм,

ведомая на приводном валу:

мм.

Принимаем мм, мм.

21. Наружный диаметр ступицы d_ст:

мм,

мм.

Согласно ряду нормальных линейных размеров принимаем мм, мм.

22. Длину ступицы принимаем равной длине концевого участка вала: мм.

23. Оптимальное межосевое расстояние: мм.

24. Число звеньев цепи:

мм.

Принимаем число звеньев цепи .

25. Длина цепи: мм.

26. Межосевое расстояние передачи:

Для обеспечения провисания цепи принимаем мм.

27. Усилие предварительного напряжения цепи: Н.

28. Сила действующая на валы: Н.

ПЕРЕЧЕНЬ ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. ГОСТ 2.105-95. Общие требования к текстовым документам //

ГОСТ 2.001-70 и др.- М. 1983.

2. ГОСТ 2.120-73. Технический проект //ГОСТ 2.001-70 и др.-М. 1983.

3. Бондалетов В.П., Козлова С.Н, Крылов СВ., Шенкман Л.В. Технические расчеты. Ч.1. Кинематический расчет привода. Выбор материалов зубчатых колес и червячной пары. Определение допускаемых напряжений: Методическое пособие по дисциплине «Детали машин и основы конструирования». - Ковров: ГОУ ВПО «КГТА», 2004.

4. Бондалетов В.П. Конструирование валов силовых зубчатых механизмов: методическое пособие / В.П. Бондалетов, С.Н. Козлова, Л.В. Шенкман, Т.Б. Щепилова. - Ковров: КГТА, 2007.

5. Дунаев П. Ф., Леликов О.П. Конструирование узлов и деталей машин. - М.: Высш. шк., 2005.

6. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя. - М.: Маши­ностроение, 2001.

7. Бондалетов В.П., Козлова С.Н, Шенкман Л.В., Козлова Л.В. Порядок оформления курсового проекта. Ч.2. Чертежи: Методические указания по дисциплине «Детали машин и основы конструирования». - Ковров: КГТА, 2004.

8. Иванов М.Н. и Иванов В.Н. Детали машин. Курсовое проектирование. Учеб. пособие для машинострои. вузов. М., Высш. школа, 1975.

9. Курсовое проектирование деталей машин: Учеб. пособие / С.А. Чернавский, КН. Боков, ИМ. Чернин и др. - М.: Машиностроение, 1988.

10. Атлас конструкций узлов и деталей машин: Учеб. пособие / Б.А. Байков, А.В. Клыпин, И.К Ганулич и др.; Под ред. О.А. Ряховского. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2005.

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

ПЕРЕЧЕНЬ ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. ГОСТ 2.105-95. Общие требования к текстовым документам //

ГОСТ 2.001-70 и др.- М. 1983.

2. ГОСТ 2.120-73. Технический проект // ГОСТ 2.001-70 и др.-М. 1983.

3. Бондалетов В.П., Козлова С.Н, Крылов СВ., Шенкман Л.В. Технические расчеты. Ч.1. Кинематический расчет привода. Выбор материалов зубчатых колес и червячной пары. Определение допускаемых напряжений: Методическое пособие по дисциплине «Детали машин и основы конструирования». - Ковров: ГОУ ВПО «КГТА», 2004.

4. Дунаев П. Ф., Леликов О.П. Конструирование узлов и деталей машин. - М.: Высш. шк., 2005.