Материал: Расчет зубчатых колес редуктора
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
|
|
|
F K Y Y K |
F |
|
|
|
||
|
|
|
t |
F |
F |
[ |
|
] |
|
F |
|
|
bm |
|
F |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
|
|
Коэффициент нагрузки
KH = KFβKFυ
При ψbd = 1,3 твердости НВ < 350 и несимметричном расположении зубчатых колес относительно опор коэффициент KFβ = 1,09.
Для косозубых колес 8-й степени точности и скорости до 3 м/с
коэффициент KFυ =1,3.
Таким образом,
KF = 1,09*1,3 = 1,417.
Коэффициент, учитывающий форму зуба, YF зависит от эквивалентного числа зубьев zυ;
у шестерни
z |
|
z |
|
|
|
37 |
38 |
1 |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
||
1 |
|
cos |
3 |
|
|
0,973 |
|
|
|
|
|
|
|||
у колеса
z |
|
z |
2 |
|
|
111 |
114 |
|
|
|
|||||
|
3 |
|
|
||||
2 |
|
cos |
|
|
0,973 |
|
|
|
|
|
|
|
Коэффициенты YF1 = 3,70 и YF2 = 3,60. Определяем коэффициенты Yβ и
KFα:
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
Y |
|
1 |
|
1 |
|
7,42 |
0,947 |
|
|
140 |
140 |
||||||
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
K |
|
|
4 ( |
|
1)(n 5) |
|
4 (1,5 |
1)(8 5) |
0,92 |
|
F |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
4 |
|
4 |
*1,5 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где средние значения коэффициента торцового перекрытия εα = 1,5;
степень точности n = 8.
Допускаемое напряжение при проверке на изгиб определяют по
формуле:
|
|
|
|
|
|
[ |
|
] |
0 |
|
|
|
F limb |
||||
|
|
|
|||
|
F |
|
[S |
|
] |
|
|
|
F |
||
|
|
|
|
|
|
для стали 45 улучшенной предел выносливости при отнулевом цикле изгиба F0 limb 1,8 HB.
для шестерни
0
F limb
1,8* 230 415
МПа;
для колеса
0
F limb
1,8 * 210 378
МПа.
Коэффициент безопасности [SF] = [SF]' [SF]"
[SF]' = 1,75 для стали 45 улучшенной; коэффициент [SF]" = 1 для поковок и штамповок. Следовательно, [SF] = l,75.
Допускаемые напряжения:
для шестерни
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
[ F1 ] 415 237
1,75 МПа
для колеса
[ |
|
] |
378 |
|
F 2 |
1,75 |
|||
|
|
|||
|
|
|
Проверку
216
МПа.
на изгиб следует проводить для того зубчатого колеса, для
|
|
[ |
F |
] |
||
|
|
|
|
|||
которого отношение |
Y |
|
|
меньше. Найдем эти отношения: |
||
F |
||||||
|
|
|
||||
|
|
237 |
|
64 |
||
для шестерни 3,7 |
|
|
||||
|
|
МПа |
||||
|
216 |
60 |
||||
|
3,6 |
|||||
для колеса |
|
|
|
МПа |
||
|
|
|
|
|||
Проверку на изгиб проводим для колеса:
|
|
|
F K |
F |
Y Y K |
F |
|
6232 *1,417 * 3,6 * 0,945 * 0,75 |
|
|
|
|
|
t |
F |
|
|
83,5 |
|||
F 2 |
|
b m |
|
|
90 * 2 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
n |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
МПа
83,5 МПа < 216 МПа условие прочности выполнено.
4. Предварительный расчет валов редуктора
Предварительный расчет проведем на кручение по пониженным
допускаемым напряжениям.
Ведущий вал: диаметр выходного конца при допускаемом напряжении
[τк] =25 МПа
|
|
|
16T |
|
|
|
|
16 *349 *103 |
|
41,4 |
dB1 |
3 |
k1 |
3 |
|
|
|||||
[ k |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
] |
|
|
3,14 * 25 |
|
мм |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
Принимаем ближайшее большее значение из стандартного ряда dB1 = 42
мм. Диаметр вала под подшипниками принимаем dп1 = 50 мм. Шестерню выполним за одно целое с валом.
Ведомый вал: диметр выходного конца вала при допускаемом напряжении [τк] = 20 МПа
|
|
|
16T |
|
|
|
16 *1047 *10 |
3 |
|
|
3 |
|
|
3 |
64,4 |
||
d |
|
k 2 |
|
|||||
B 2 |
[ |
|
] |
3,14 * 2 |
||||
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
k |
|
мм |
|||
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Принимаем ближайшее большее значение из стандартного ряда dB2 = 65
мм. Диаметр вала под подшипниками принимаем dп2 = 70 мм, под зубчатым колесом dK2 = 75 мм.
Диаметры остальных участков валов назначают исходя из конструктивных соображений при компоновке редуктора.
5. Конструктивные размеры шкива клиноременной передачи
Шкивы клиноременных передач выполняются из чугуна СЧ 15.
Расчетный диаметр шкива dp = 280 мм. Угол наклона канавок при таком диаметре равен α = 40°.
Ширина обода шкива
B (z 1)e 2 f |
(3 1) *12 2 *8 40 |
мм |
|
|
Толщина обода
S = 0,005*d+3+h+h0 = 13,9 мм
примем S = 15 мм Длинна ступицы шкива
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
l = (1,5÷2)dB1 = 36 ÷ 48 мм
примем l = 40 мм Диаметр шкива ступицы
d (1,8 2)d |
B1 |
43,2 48 |
|
|
примем d = 44 мм.
мм
6. Конструктивные размеры шестерни и колеса
Шестерню выполняем за одно целое с валом, ее размеры определены выше:
d1 = 112 мм; da1 = 118 мм; b1 = 95 мм.
Колесо кованое:
d2 = 336 мм; dа2 = 342 мм; b = 90 мм.
Диаметр ступицы dст = 1,6 * dа2 =1,6 * 75 = 120 мм.
Длина ступицы lст = (1,2 ÷ 1,5)dk2 = (1,2 ÷ 1,5) * 75= 90÷ 113 мм принимаем lст = 100 мм
Толщина обода δ0 = (2,5 ÷ 4)mn =(2,5 ÷ 4) * 3 = 7,5 ÷ 12 мм принимаем δ0 = 10 мм
Толщина диска при b = 90 мм: С =0,3*90=27 мм
7. Конструктивные размеры корпуса редуктора
Толщина стенок корпуса и крышки:
δ = 0,025аw + 1 = 0,025 * 224 + 1 = 6,6 мм,
принимаем δ = 8 мм; δ1 = 0,02аw + 1 = 0,02 * 224 + 1 = 5,48 мм, принимаем