Результаты вычислений занесем в таблицу.

Изобразим схему редуктора.

Исходя из передаточного числа, подберем числа зубьев для каждого колеса.

Число зубьев центрального колеса планетарной передачи берём из диапазона Z₁>18..22 Z₃≥80, Z₂>25.

Z₁=20

Число зубьев неподвижного колеса определяется по формуле Виллиса:

Z₃=(U_ст-1)*Z₁=(6.7-1)*20=114;

Число зубьев сателлитов определяем из условия соосности:

Z₁+Z₂=Z₃-Z₂ ;

Z₂=(Z₃-Z₁)/2=(114-20)/2=47;

Определим максимально возможное кол-во сателлитов.

1. Условие соседства, из которого определяем максимально возможное количество

сателлитов (K_max):

- угол между сателлитами.

= 1 - коэффициент высоты головки зуба зубчатого колеса с эвольвентным профилем зубьев.

следовательно, максимально возможное число сателлитов равно трем, проверим это кол-во по условию сборки:

2.Из условия сборки определяем точное число сателлитов:

, где

С-должно быть целым числом.

p – количество полных оборотов водила, начинаем с нуля.

Возьмём p = 0, тогда:

; С – целое число.

3. Определение вращающих моментов на промежуточных валах редуктора и частот вращения промежуточных валов.

Воспользуемся формулой:

T_N=200 H*м – вращающий момент выходном валу редуктора;

η_ст=0.96, КПД ступени берут из диапазона (0.96..0.98);

Определим частоту вращения валов.

Определим погрешность:

Такая погрешность допустима.

Результаты вычислений занесем в таблицу.

4.Вычисляем межосевое расстояния a_w из расчёта на контактную прочность закрытой зубчатой передачи и определим размеры колес.

- передаточное число от первого колеса ко второму, при неподвижном водиле;

- момент на входе ступени [H*мм];

= – коэффициент относительной ширины передачи, берем в диапазоне (0,05…0,25);

-ширина колеса.

K_H - коэффициент нагрузки, равный К_Hβ*К_HC, где Кнβ учитывает неравномерность распределения нагрузки по ширине венца зубчатого колеса (1,1 ..1,4);

K_HC - учитывает неравномерность распределения нагрузки между

сателлитами (1,1.. 1,4);

Принимаем Кнβ = 1,1 ; K_HC = 1,1 => K_H = 1,1*1,1 = 1,2.

- допускаемое контактное напряжение, зависит от материала, в нашем случае для стали равно 600 МПа = 600 Н/мм²

Рассмотрим 1 ступень:

Рассчитаем модуль:

теперь подберем в соответствии с Гостом стандартный модуль, взяв его значение в большую сторону от расчетного значения: m=0.8

Уточним межосевое расстояние:

Рассчитаем диаметры делительных окружностей, окружностей впадин и вершин:

Диаметр делительной окружности :

d_i = m·z_i;

Диаметр окружности вершин:

d_ai = m·(z_i+2·h_а*),

где h_а* = 1 – коэффициент высоты головки зуба эвальвентного зубчатого колеса для

колёс с наружными зубьями.

da_i = m·(z_i – 2· h_а* + ) – с внутренними зубьями

Диаметр окружности впадин:

d_fi = m·z_{i +} 2·m·(h_а*+c*) – для колес с внутренними зубьями

d_fi = m·z_i - 2·m·(h_а*+c*) – для колес с наружными зубьями

где с* - коэффициент радиального зазора, зависит от модуля:

c* =

Ширина венца зубчатого колеса:

b₂ = Ψ_ba· a_wi ;

b₁ = b₃ = b₂+(2;3мм)

d_i=m*Z_i;

d₁=0.8*20=16мм;

d₂=0.8*47=37.6мм;

d₃=0.8*114=91.2мм ;

d_ai=m*(Z_i+2*ha’)_;

d_a1=0.8*(20+2*1)=17.6мм;

d_a2=0.8*(47+2*1)=39.2мм;

d_a3=( Z₃-2*ha’+15.2/z₃)*m=(114-2*1+15.2/114)*0.8=89.7мм;

d_fi=m*Z_i -2*m*(ha’+c’);

d_f1=16-1.6*1.35=13.84мм;

d_f2=37.6-1.6*1.35=35.44мм;

d_f3=m*Z₃+2*m(ha’+c’)=93.36мм;

Далее рассчитаем ширину колес:

b₂= b₂=4мм;

b₁ =b₃= b₂+3мм=7мм;

Рассмотрим 2 ступень:

Рассчитаем модуль:

теперь подберем в соответствии с Гостом стандартный модуль, взяв его значение в большую сторону от расчетного значения: m=1.5

Уточним межосевое расстояние:

Рассчитаем диаметры делительных окружностей, окружностей впадин и вершин:

d_i=m*Z_i;

d₁=1.5*20=30 мм;

d₂=1.5*47=70.5мм;

d₃=1.5*114=171мм ;

d_ai=m*(Z_i+2*ha’)_;

d_a1=1.5*(20+2*1)=33мм;

d_a2=1.5*(47+2*1)=73.5мм;

d_a3=( Z₃-2*ha’+15.2/z₃)*m=(114-2*1+15.2/114)*1.5=168.2мм;

d_fi=m*Z_i -2*m*(ha’+c’);

d_f1=30-3*1.25=26.25мм;

d_f2=70.5-3*1.25=66.75мм;

d_f3=m*Z₃+2*m(ha’+c’)=174.75мм;

Далее рассчитаем ширину колес:

b₂= b₂=8мм;

b₁ =b₃= b₂+3мм=11мм;

Рассмотрим 3 ступень:

Рассчитаем модуль:

теперь подберем в соответствии с Гостом стандартный модуль, взяв его значение в большую сторону от расчетного значения: m=2.25,

Уточним межосевое расстояние:

Рассчитаем диаметры делительных окружностей, окружностей впадин и вершин:

d_i=m*Z_i;

d₁=2.25*20=45 мм;

d₂=2.25*47=105.75мм;

d₃=2.25*114=256.5мм ;

d_ai=m*(Z_i+2*ha’)_;

d_a1=2.25*(20+2*1)=49.5мм;

d_a2=2.25*(47+2*1)=110.25мм;

d_a3=( Z₃-2*ha’+15.2/z₃)*m=(114-2*1+15.2/114)*2.25=252.3мм;

d_fi=m*Z_i -2*m*(ha’+c’);

d_f1=45-2*2.25*1.25=39.375мм;

d_f2=105.75-2*2.25*1.25=100.125мм;

d_f3=m*Z₃+2*m(ha’+c’)=262.125мм;

Далее рассчитаем ширину колес:

b₂= b₂=19мм;

b₁ =b₃= b₂+3мм=22мм;

Определим диаметры валиков на всех ступенях, воспользуемся формулой:

Т – Вращающий момент на валу, [Н·мм]

– допустимое напряжение кручения, берется из диапазона (20…25) МПа,

для стали 45.

Принимаем = 25 МПа = 25 Н/мм²

С учетом того что =16мм из характеристики двигателя(на схеме d_I), имеем d_дв=16мм; В целях упрощения конструкции выполняем колеса 1-ой и 2-ой ступеней одинаковых размеров, взятых из 2-ой ступени.

d₁=d₂=20мм; d₃=35мм.

5. Силовой анализ.

I ступень:

– сила, которая действует на второе колесо, со стороны первого.

= 750 Н*мм; = 16 мм; = = 0,9397; К = 2.

опоры.

r wsp:rsidR="00000000"><w:pgSz w:w="12240" w:h="15840"/><w:pgMar w:top="1134" w:right="850" w:bottom="1134" w:left="1701" w:header="720" w:footer="720" w:gutter="0"/><w:cols w:space="720"/></w:sectPr></wx:sect></w:body></w:wordDocument>"> где

– масса сателлита

– межосевое расстояние

– диаметр окружности вершин

- угловая скорость

;

сила в кинематической паре сателлит-водило.

Используя план сил найдем :

- момент вращения на третьем колесе.

 

II ступень:

– сила, которая действует на второе колесо, со стороны первого.

= 4830 Н*мм; = 30 мм; = = 0,9397; К = 2.

опоры.

r wsp:rsidR="00000000"><w:pgSz w:w="12240" w:h="15840"/><w:pgMar w:top="1134" w:right="850" w:bottom="1134" w:left="1701" w:header="720" w:footer="720" w:gutter="0"/><w:cols w:space="720"/></w:sectPr></wx:sect></w:body></w:wordDocument>"> где

– масса сателлита

– межосевое расстояние

– диаметр окружности вершин

- угловая скорость

;

сила в кинематической паре сателлит-водило.

Используя план сил найдем :

- момент вращения на третьем колесе.

 

III ступень:

– сила, которая действует на второе колесо, со стороны первого.

= 31090 Н*мм; = 45 мм; = = 0,9397; К = 2.

опоры.

r wsp:rsidR="00000000"><w:pgSz w:w="12240" w:h="15840"/><w:pgMar w:top="1134" w:right="850" w:bottom="1134" w:left="1701" w:header="720" w:footer="720" w:gutter="0"/><w:cols w:space="720"/></w:sectPr></wx:sect></w:body></w:wordDocument>"> где

– масса сателлита

– межосевое расстояние

– диаметр окружности вершин

- угловая скорость

;

сила в кинематической паре сателлит-водило.

Используя план сил найдем :

- момент вращения третьего колеса.

8.Расчет зубьев зубчатых колес на прочность.

Для I и II ступени используем Сталь 45,для III ступени Сталь 40Х.

Сталь 45 ГОСТ 1050-60 Сталь 40Х ГОСТ 4543-77

НВ-твердость;

-предел прочности;

-предел текучести;

-предел выносливости для симметричного цикла напряжений

Рабочее контактное напряжение:

[3]

передаточное число от первого ко второму колесу при неподвижном водиле;

коэффициент нагрузки. Определяется по формуле:

коэффициент неравномерности распределения нагрузки по длине контакта. Берется из справочника в зависимости от параметра

коэффициент неравномерности распределения нагрузки между сателлитами. Берется из справочника в зависимости от степени точности.

коэффициент нагрузки.

Для Стали 45 контактное напряжение:

1-ая ступень:

2-ая ступень:

Для Стали 40Х контактное напряжение:

[3]

3-тья ступень:

Для колес 3-ей ступени проверим на прочность по напряжения изгиба:

[3]

-момент на входном колесе;

-ширина зуба III-ей ступени, мм;

-модуль зуба, мм;

-число зубьев 1ого колеса;

-число сателлитов;

-коэффициент формы зуба;

-коэффициент, учитывающий распределение нагрузки по длине зуба;

-коэффициент динамической нагрузки, зависящий от степени точности зуб. Колеса и его окружной скорости;

-коэффициент неравномерности распределения нагрузки между сателлитами;

9.Расчет валов.

9.1.Расчет валов промежуточных ступеней на кручение:

Рабочее касательное напряжение:

[3]

где -крутящий момент на валу;

-полярный момент сопротивления площади сечения;

где d-диаметр вала;

Допускаемое касательное напряжение уменьшаем на 20%,т.к. в этом расчете пренебрегаем изгибом вала.

Материал -Сталь 45

где n=2...3

1-ая ступень:

2-ая ступень:

 

---

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:

©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.