Проверочный расчет передачи
Условие контактной прочности передачи имеет вид .
Контактные напряжения равны
= ,
где Z - коэффициент вида передачи, Z = 8400
KН - коэффициент контактной нагрузки,
KН = KHα KHβ KНV.
Коэффициент неравномерности распределения нагрузки между зубьями
KHα =1+ A (nст – 5) Kw,
где А = 0.06 для прямозубых и А = 0.15 для косозубых и шевронных передач;
Kw - коэффициент, учитывающий приработку зубьев.
Kw = 0.002НВ2 + 0.036(V – 9) = 0.259
KHα = 1+0,15*(9-5)*0,259 =1.115
Коэффициент неравномерности распределения нагрузки по ширине колеса
KHβ =1+ (K – 1) Kw,
где K - коэффициент распределения нагрузки в начальный период работы, определяемый в зависимости от коэффициента ширины венца по диаметру.
= 0.5 (u + 1)= 0,5*0,4*(4.5+1) = 1.1
K = 1,04 KHβ = 1+(1,04-1)*0,259 = 1,01
Динамический коэффициент
KНV = 1,17
Окончательно получим
KH = 1,17*1,01*1,15 = 1,358
Расчетные контактные напряжения
= = 467 МПа
Допускается перегрузка по контактным напряжениям не более 5%, рекомендуемая недогрузка до 15%. Расчет перегрузки или недогрузки выполним по формуле
=100 = = 9.3 % - недогрузка
Условия изгибной прочности передачи имеют вид sFj sFPj.
Напряжение изгиба в зубьях шестерни
,
где YFj - коэффициенты формы зуба;
KF - коэффициент нагрузки при изгибе;
Yb - коэффициент, учитывающий влияние угла наклона зуба на его прочность: Yb= 0,99
Напряжение изгиба в зубьях колеса
.
Коэффициенты формы зуба
YFj=3.47 +
где ZVj - эквивалентное число зубьев, для прямозубых передач ZVj = Zj, для непрямозубых передач ZVj = .
ZV1 = = 30.85 ZV2 = = 136.17
YF1 = 3.89 YF2 = 3.56
Коэффициент нагрузки при изгибе
KF = KFα KFβ KFV.
Коэффициент неравномерности распределения нагрузки между зубьями
KFα = 1.6
Коэффициент неравномерности распределения нагрузки по ширине колеса
KFβ = 1.033
Динамический коэффициент при НВ2 < 350
KFV =1.255
KF = 2
Напряжения изгиба
sF1 = = 224.7 МПа – перегрузка (перегрузка допустимая)
sF2 = = 218.7 МПа – перегрузка (перегрузка допустимая).
Силы в зацеплении
Окружная сила Ft = = 3.910кН
Распорная сила Fr = Ft = 1.452 кН
Осевая сила Fа = Ft tg = 0.766 кН
Расчет клиноременной передачи.
Исходные данные:
Крутящий момент на ведущем шкиве Т1 = 58,48 Н•м.
Частота вращения ведущего шкива n1= 976,5 об/мин.
Передаточное отношение u= 1,5
Относительное скольжение = 0.015.
Тип нагрузки - переменная
Число смен работы передачи в течение суток nc= 2.
Выбор ремня
По величине крутящего момента на ведущем шкиве выбираем ремень со следующими параметрами: тип сечения В, площадь поперечного сечения A= 138 мм2, ширина нейтрального слоя bp= 14 мм, масса погонного метра ремня qm= 0,18 кг/м.
Диаметры шкивов
Диаметр ведущего шкива определим по формуле:
d1=40 = 155,261 мм
Округлим d1 до ближайшего стандартного значения: d1= 160 мм.
Диаметр ведомого шкива равен:
d2=u 1 = 236,4 мм
Округлим d2 до ближайшего стандартного значения: d2= 250 мм.
Фактическое передаточное отношение uф= = 1,58
Предварительное значение межосевого расстояния:
a=0.8( 1+ 2)= 410
Предварительная длина ремня:
L=2a+0,5*3,14( 1+ 2 )+( 2- 1)^2/4*a= 1463,75 мм
Округлим до стандартного значения L= 1400 мм.
Межосевое расстояние a= = 375,54 мм.
где W= = 643,7 мм
Y=2(d2-d1) = 16200 мм^2
Скорость ремня V= = 8,176 м/с
Угол обхвата ведущего шкива = 166º268’
Частота пробегов ремня = = 5,84 1/c.
Ср = 0.75
Cн = 0.85
Cα = 0.96
Cz = 1.11
Окружная сила Ft= = 731 Н
Расчетное число ремней Z= = 3,529 принимаем Z = 4
Сила предварительного натяжения одного ремня
S0= + = 201,214 кН
Сила, нагружающая валы передачи,
Fb= = 1,596 кН
Конструирование цилиндрических зубчатых колес
Основные размеры кованых и штампованных зубчатых колес, представленных на рис.1, определяются следующими зависимостями.
Диаметр ступицы: стальной DC=1.55•d = 1.55 * 65 = 97.5 мм.
Длина ступицы
LC=1.2•d = 1.2 * 65 = 78 bw,
где bw – ширина зубчатого венца колеса.
Толщина обода: A1=(5…6)•m = 10…12, примем А1 = 12мм,
где m – модуль передачи.
Толщина диска e=0.3•bw = 19мм.
Диаметр центровой окружности
D0=0.5(da-2A1+DC) = 72мм.
где da – диаметр окружности вершин зубьев колеса.
Диаметр отверстий d0
d0=0.25(da-2A1-DC) = 36мм.
Размер фаски посадочного отверстия определяют по табл.1
Рис. 1 Основные размеры зубчатых колес
Табл. 1 Размеры фасок отверстия
d,мм
| 30
| 30…50
| 50…80
| 80…120
| 120…150
| 150…250
| 250…500
| С3,мм
| 1.0
| 1.6
| 2.0
| 2.5
| 3.0
| 4.0
| 5.0
|
Размер фаски зубчатого венца определяют по формуле C1=0.5m и округляют до ближайшего значения по табл.1. Размер фаски C2 принимают равным 2…3 мм. Радиус R равен 4…10 мм.
Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:
©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.
|