Конструктивные размеры шестерен и колёс

Коническая шестерня 1-й передачи

Коническая шестерня 1-й передачи выполнена заодно с валом.

Коническое колесо 1-й передачи

Диаметр ступицы:

dступ= (1,5...1,8) · dвала= (1,5...1,8) · 40 = 60...72 мм. (6.1)

Принимаем: dступ= 60 мм.

Длина ступицы:

Lступ= (1,2...1,4) · dвала= (1,2...1,4) · 40 = 48...56 мм (6.2)

Принимаем: Lступ= 48 мм.

Толщина обода:

dо= (3...4) · mn= 3 · 2,03 = 6,09 мм (6.3)

Так как толщина обода должна быть не менее 8 мм, то принимаем dо

где mn= 2,03 мм - модуль нормальный.

Толщина диска:

С = (0,1...0,17) · Re= 0,1 · 84,104 = 8,41 мм » 8 мм. (6.4)

где Re= 84,104 мм - внешнее конусное расстояние.

Диаметр центровой окружности:

DC отв.= 0,5 · (Doбода+ dступ.) = 0,5 · (112 + 60) = 86 мм (6.5)

где Doбода= 112 мм - внутренний диаметр обода.

Диаметр отверстий:

Dотв.= = = 13 мм (6.6)

Цилиндрическая шестерня 2-й передачи

Диаметр ступицы:

dступ= (1,5...1,8) · dвала (6.7)

dступ= (1,5...1,8) · 30 = 45...54 мм. Принимаем dступ= 45 мм.

Длина ступицы:

Lступ= (0,8...1,5) · dвала (6.8)

Lступ= (0,8...1,5) · 30 = 24...45 мм. Длину ступицы, исходя из конструктивных соображений, принимаем равной ширине зубчатого венца: Lступ= b3= 45 мм.

Фаска:

n = 0,5 · mn= 0,5 · 3,5 = 1,75 мм (6.9)

Округляем по номинальному ряду размеров: n = 2 мм.

Цилиндрическое колесо 2-й передачи

Диаметр ступицы:

dступ= (1,5...1,8) · dвала (6.10)

dступ= (1,5...1,8) · 45 = 67,5...81 мм. Принимаем dступ= 68 мм.

Длина ступицы:

Lступ= (0,8...1,5) · dвала (6.11)

Lступ= (0,8...1,5) · 45 = 36...67,5 мм. Принимаем длину ступицы: Lступ68 мм.

Толщина обода:

dо= (2,5...4) · mn (6.12)

dо= (2,5...4) · 3,5 = 8,75...14 мм,

здесь: mn= 3,5 мм - модуль нормальный. Принимаем: dо= 9 мм.

Толщина диска:

С = (0,2...0,3) · b4 (6.13)

C = (0,2...0,3) · 40 = 8...12 мм, здесь b4= 40 мм - ширина зубчатого венца.

Принимаем: С = 8 мм.

Толщина рёбер: s = 0,8 · C = 0,8 · 8 = 6,4 мм » 6 мм. (6.14)

Внутренний диаметр обода:

Dобода= Da4- 2 · (2 · mn+ do) (6.15)

Dобода= 542,5 - 2 · (2 · 3,5 + 9) = 510,5 мм » 510 мм.

Диаметр центровой окружности:

DC отв.= 0,5 · (Doбода+ dступ.) = 0,5 · (510 + 68) = 289 мм » 290 мм. (6.16)

Диаметр отверстий:

Dотв.= = = 110,5 мм » 110 мм. (6.17)

Фаска:

n = 0,5 · mn= 0,5 · 3,5 = 1,75 мм (6.18)

Округляем по номинальному ряду размеров: n = 2 мм.

Выбор муфт

Выбор муфты на входном валу привода

Так как нет необходимости в больших компенсирующих способностях муфт и, в процессе монтажа и эксплуатации соблюдается достаточная соосность валов, то возможен подбор муфты упругой с резиновой звёздочкой. Муфты обладают большой радиальной, угловой и осевой жёсткостью. Выбор муфты упругой с резиновой звёздочкой производится в зависимости от диаметров соединяемых валов, расчётного передаваемого крутящего момента и максимально допустимой частоты вращения вала.

Рис. 7. Муфта упругая со звёздочкой.

Диаметры соединяемых валов:

d(эл. двиг.)= 32 мм;

d(1-го вала)= 25 мм;

Передаваемый крутящий момент через муфту:

T = 18,32 Н·м

Расчётный передаваемый крутящий момент через муфту:

Tр= kр· T = 1,5 · 18,32 = 27,479 Н·м (7.1)

здесь kр= 1,5 - коэффициент, учитывающий условия эксплуатации; значения его приведены в таблице 11.3[1].

Частота вращения муфты:

n = 706,5 об./мин.

Выбираем муфту упругую с резиновой звёздочкой 125-32-1-25-1-У3 ГОСТ 14084-93 (по табл. К23[3]) Для расчётного момента более 16 Н·м число "лучей" звёздочки будет 6.

Радиальная сила, с которой муфта упругая со звёздочкой действует на вал, равна:

Fм1= СDr· Dr, (7.2)

где: СDr= 1320 Н/мм - радиальная жёсткость данной муфты; Dr = 0,3 мм - радиальное смещение. Тогда:

Fм1= 1320 · 0,3 = 396 Н.

Выбор муфты на выходном валу привода

Выбираем для соединения валов муфту цепную однорядную. Достоинство данного типа муфт: при монтаже и демонтаже не требуется осевого смещения узлов. Выбор цепной муфты производится в зависимости от диаметров соединяемых валов, расчётного передаваемого крутящего момента и максимально допустимой частоты вращения вала.

Рис. 8. Муфта цепная однорядная.

Диаметры соединяемых валов:

d(выход. вала)= 45 мм;

d(вала потребит.)= 45 мм;

Передаваемый крутящий момент через муфту:

T3= 291,897 Н·м

Расчётный передаваемый крутящий момент через муфту:

Tр= kр· T3= 1,5 · 291,897 = 437,846 Н·м (7.3)

здесь kр= 1,5 - коэффициент, учитывающий условия эксплуатации; значения его приведены в таблице 11.3[1].

Частота вращения соединяемых валов:

n = 40,051 об./мин.

Выбираем муфту цепную однорядную 500-45-1.1-45-1.1 ГОСТ 20742-81 (по табл. 11.4[1]).

Радиальная сила, с которой муфта цепная однорядная действует на вал, равна:

Fм2» 0,25 · Ft, (7.4)

где окружная сила на делительном диаметре звёздочки:

Ft= (7.5)

Здесь момент, передаваемый через муфту:

T3= 291897,473 Н·мм;

делительный диаметр звёздочки для цепи ПР31,75-8850:

Dд= = = 142,683 мм, (7.6)

здесь: t = 31,75 мм - шаг цепи; z = 14 - число зубьев звёздочки. Тогда:

Ft= = 4091,552 Н

Тогда:

Fм2» 0,25 · 4091,552 = 1022,888 Н.

Таблица 10. Муфты.

Проверка прочности шпоночных соединений

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: