Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






  • Розрахунок редуктора






    Оскільки редуктор має дві ступені (Рис.1), розрахунок редуктора складається з розрахунку кожної ступені послідовно, спочатку черв'ячної передачі а потім циліндричної. Для зміни умов в завданні на курсовий проект може вказуватись, що редуктор циліндрично-черв'ячний (Рис.2.). Тоді слід розраховувати спочатку циліндричну передачу а потім черв'ячну. При цьому методика розрахунку ступенів не відрізняються а відрізняються тільки чисельні значення.

    2.1. Розрахунок черв'ячної передачі

    2.1.1. Розрахунок міжосьової відстані й основних розмірів черв'яка й черв'ячного колеса

    Число витків черв'яка приймаємо в залежності від передаточного відношення черв'ячної передачі i черв:

    при i черв = 8...15 Z1=4;

    при i черв = 15...30 Z1=2

    при i черв > 30; Z1=1.

    Число зубців черв'ячного колеса .

    Вибираємо матеріал черв'яка й вінця черв'ячного колеса:

    для черв'яка - сталь 45 із загартуванням до твердості HRC 45-50 і наступним шліфуванням;

    для вінця колеса - бронза БрОФ-10-1, відливка відцентрова.

    Попередньо приймаємо швидкість ковзання υ s=6 м/с, тоді допустиме контактне напруження складе МПа,

    де - табличне значення напруги; МПа (табл.4.8 [1]);

    - коефіцієнт довговічності; .

    Допустиме напруження на згин МПа,

    де - табличне значення напруги; МПа (табл.4.8. [1])

    - коефіцієнт довговічності; .

    Приймаємо попередньо коефіцієнт діаметра черв'яка .

    Обертаючий момент на валу черв'ячного колеса Б складає Т2= 630 Нм.

    Приймаємо попередньо коефіцієнт навантаження .

    Рис. 2.1. Черв'ячно-циліндричний редуктор


    Рис.2.2. Циліндрично-черв'ячний редуктор


    Визначаємо міжосьову відстань із умови контактної витривалості

    мм.

    Модуль зачеплення знаходимо із відношення . Отримане значення модуля округлимо до найближчого стандартного. Округлення модуля спричинить змінення міжосьової відстані. Після вибору стандартних значень m и q необхідно визначити фактичне значення міжосьової відстані, яке відповідає прийнятим параметрам.

    мм.

    Приймаємо найближче стандартне значення m=3, 15 мм.

    Міжосьова відстань при стандартних значеннях q і m складе

    мм.

    Визначаємо основні розміри черв'яка:

    ділильний діаметр мм;

    діаметр вершин витків черв'яка мм;

    діаметр западин витків черв'яка мм;

    довжина нарізаної частини шліфованого черв'яка

    мм,

    приймаємо мм;

    ділильний кут підйому витка при Z1=1 і q=20 g=2°52¢;

    Визначаємо основні розміри вінця черв'ячного колеса:

    ділильний діаметр вінця черв'ячного колеса

    ;

    діаметр вершин зубців черв'ячного колеса

    ;

    діаметр западин зубців

    ;

    найбільший діаметр черв'ячного колеса

    ;

    ширина вінця черв'ячного колеса

    ; приймаємо b2=35 мм.

    2.1.2. Перевірка контактних напружень

    Окружна швидкість черв'яка .

    Швидкість ковзання .

    При такій швидкості допустиме напруження не зміниться .

    f¢ =0, 055; r¢ =3°10¢.

    Коефіцієнт корисної дії черв'ячної передачі

    .

    Вибираємо 8-ю ступінь точності передачі.

    kn=1, 0 (табл.4.7 [1]);

    ,

    де Q - коефіцієнт деформації черв'яка; Q=248 (табл.4.6 [1]).

    x - допоміжний коефіцієнт, що залежить від характеру зміни навантаження; x=0, 3 при значних коливаннях навантаження.

    Коефіцієнт навантаження .

    Перевіряємо контактні напруження

    Перевірка контактних напружень виконана.

    2.1.3. Перевірка напружень на згин

    Перевіряємо напруження на згин по еквівалентному числу зубців:

    ; ;

    .

    Перевірка напруження на згин по еквівалентному числу зубців виконана.

    2.2. Визначення міжосьової відстані й основних розмірів шестірні й колеса циліндричної передачі

    Вибираємо матеріали із середніми механічними характеристиками: для шестірні - сталь 40ХН, термообробка - поліпшення, твердість HB 280;

    для колеса - сталь 40ХН, термообробка - поліпшення, твердість HB 250.

    Контактні напруги, що допускаються

    де - межа контактної витривалості при базовому числі циклів; ;

    - коефіцієнт довговічності; ;

    - коефіцієнт безпеки при поверхневому зміцненні; .

    Для косозубих коліс розрахункова контактна напруга, що допускається, визначається по формулі,

    для шестірні ;

    для колеса

    Тоді розрахункова контактна напруга, що допускається, складе

    .

    Необхідна умова виконана.

    Приймаємо для несиметричного розташування коліс коефіцієнт

    Приймаємо для косозубих коліс коефіцієнт ширини вінця по міжосьовій відстані . Міжосьову відстань визначимо по формулі

    мм.

    Найближче стандартне значення міжосьової відстані aw=355 мм.

    Нормальний модуль зачеплення , приймаємо =6 мм.

    Приймаємо попередньо кут нахилу зубів β =10º.

    Визначаємо кількість зубців шестерні

    Приймаємо, тоді Z2=Z1 × iц=18× 5, 5=99.

    Уточнюємо значення кута нахилу зубів

    β =arcсos 0, 9887=9, 57º.

    Основні розміри шестірні й колеса:

    діаметри ділильні

    Перевірка

    діаметр вершин зубів

    діаметр западин зубів

    ширина коліс:

    Визначення коефіцієнта ширини шестерні по діаметру

    Окружна швидкість коліс і ступінь точності передачі

    При такій швидкості приймаємо 8-ю ступінь точності.

    ,

    де =1, 165 (при =1, 34; HB£ 350);

    =1, 06 (u до 1 м/с; табл.3.4.[1]);

    =1(табл.. 3.6.[1]).


    Перевірка контактних напружень по формулі

    Окружна сила, що діє у зачепленні:

    Перевіряємо зубці на витривалість по напруженням згину

    ,

    де - коефіцієнт навантаження; = ;

    (табл. 3.7 [1], при й HB£ 350);

    (табл. 3.8 [1], при u до 3 м/с).

    - коефіцієнт, що враховує форму зуба й залежить від наведеного числа зубців Zu,

    для шестірні , ;

    для колеса , ;

    b – ширина зубчатого колеса, зубці котрого перевіряються;

    - допустиме напруження згину зубців; ,

    де - границя витривалості (при отнульовому циклі), що відповідає базовому числу циклів; ;

    для шестірні , ;

    для колеса , .

    Знаходимо відношення : для шестірні -

    для колеса - .


    Подальші розрахунки ведемо для зубців шестерні.

    ;

    ;

    приймаємо ; .

    Підставивши значення у формулу, одержимо діюче значення напруження згину

    .

    Умова на витривалість по напруженням згину виконано.

    2.3. Попередній розрахунок валів редуктора й конструювання черв'яка, черв'ячного колеса та зубчастих коліс.

    Вал А: (вхідний вал)

    Діаметр вхідного кінця вала при допустимому напруженні [τ кр]=25 МПа

    ;

    Вхідний кінець вала з'єднується муфтою з валом електродвигуна, тому діаметри валів між собою повинні бути погоджені

    Т1=14, 23 Нм;

    ТМ1k=14, 23· 1, 5=21, 35 Нм.

    Вибираємо муфту втулочно-пальцеву з [T]=31, 5 Нм.

    Приймаємо dВА =16 мм.

    Діаметр вала під підшипниками dПА=25 мм.

    Рис. 2.3. Схема вхідного вала

    Черв'як робимо нероз’ємним, за одне ціле з валом.

    За умовою складання черв'ячного вала в корпус редуктора зовнішній діаметр лівого за схемою підшипника повинен бути більше діаметра вершин витків черв'яка Тому на вхідному валу ліворуч установлений роликовий підшипник 7306А с зовнішнім діаметром 72 мм, а праворуч – роликовий підшипник 7205А с зовнішнім діаметром 52 мм.

    Вал Б: (проміжний вал)

    Мінімальний діаметр вала під черв’ячним колесом:

    ;

    Приймаємо діаметр вала під черв'ячним колесом dКБ=55 мм;

    Приймаємо діаметр вала під підшипники dПБ=45 мм.

    Діаметр маточини ;

    Довжина маточини lСТ=(1, 2¸ 1, 5)× dКБ=(1, 2¸ 1, 5)× 55=66¸ 82, 5 мм;

    Приймаємо lСТ=75 мм.

    Шестерня виконана за одне ціле з валом.


    Вал С: (вихідний)

    Діаметр вихідного кінця вала

    ,

    приймаємо .

    Рис. 2.4. Схема вихідного вала

    Діаметр підшипникових шийок .

    Діаметр вала в місці посадки зубчастого колеса .

    Діаметр маточини зубчастого колеса

    приймаємо dСТС=160 мм.

    Довжина маточини зубчастого колеса

    приймаємо lСТС=160 мм.

     


    3. Конструктивні розміри корпуса редуктора

    Товщина стінки корпуса δ і δ 1 кришки:

    , приймаємо δ =10 мм;

    , приймаємо δ 1=9 мм.

    Товщина верхнього пояса (фланця) корпуса редуктора

    .

    Товщина нижнього пояса (фланця) кришки корпуса редуктора

    .

    Товщина ребер підстави корпуса

    ,

    приймаємо m=9 мм.

    Товщина ребер кришки , приймаємо m1=8 мм.

    Діаметр фундаментних болтів

    ,

    приймаємо d1=20 мм.

    Діаметри болтів:

    у підшипників ,

    приймаємо d2=16 мм;

    з'єднуючу підставу корпуса із кришкою

    ,

    приймаємо d3=12 мм;

    Розміри, що визначають положення болтів d2

    ;

    d4=10 мм; n=6 шт;

    q≥ 0, 5∙ d2+d4,

    q≥ 0, 5 16+10=18 мм.

    Діаметр отвору в гнізді Dn =120 мм по зовнішньому діаметрі склянки.

    Діаметр гнізда під підшипник Dk=D2+(2÷ 5)=80 мм.

    де D2 – діаметр фланця кришки підшипника;

    Найменший зазор між зовнішньою поверхнею колеса й стінкою корпуса:

    по діаметру А=(1÷ 1, 2)·δ =(1÷ 1, 2)·10=10÷ 12 мм;

    по торцях А1≈ А+10÷ 12 мм.






    © 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
    Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
    Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.