Геометрические параметры конических передач (с прямыми зубьями межосевой угол ∑ = 900)
Наименование и обоз-
начение параметра
|
Расчетные формулы
|
Значение из расче-та на прочность
|
Уточненные
значения
|
Модуль зацепления внешний окружной mte
|
Назначается по результатам проектировочного расчета на прочность
|
4,25 мм
|
5 мм
|
Числа зубьев:
шестерни z1
колеса z2
|
Z1см. в прил.3, табл.П.3.6
Z2 = z1 u
|
21
84
|
21
84
|
Передаточное число u
|
u = z2 / z1
|
4
|
4
|
Угол наклона конуса
колеса δ2
|
δ2=arctg u
|
75,96
градусов
|
75,96
градусов
| Угол делительного конуса шестерни δ1: |
δ1 = 900 – δ2
|
14,04 градусов
|
14,04 градусов
|
Внешние делительные диаметры: шестерни d е1
колеса d е2
|
dе1 = mtez1
d e2 =mte z2
|
105 мм
420 мм
|
105 мм
420 мм
|
Внешнее конусное расстояние Re:
|
Re = de1 / 2sin δ1
|
218,75 мм
|
218,75 мм
|
Ширина зубчатого венца, рабочая bw. Значение ширины берут из результатов проектировочного расчета на прочность, а затем его уточняют
|
|
87,97 мм
|
88 мм
|
Ширина зубчатого
венца, b(b bw)
|
bw ≤ 0,3Re
bw ≤ 10mte
|
65,625 мм
50 мм
|
65,625мм
50 мм
|
|
РАСЧЕТ НА ПРОЧНОСТЬ ПРОВЕРОЧНЫЙ
ЗАКРЫТЫХ ПЕРЕДАЧ ЗУБЧАТЫХ КОНИЧЕСКИХ С ПРЯМЫМИ ЗУБЬЯМИ
(ступень редуктора); 20.04.2021
___________________________________________________
И С Х О Д Н Ы Е Д А Н Н Ы Е
Материал зубчатых колёс - Сталь 40
Термообработка:
шестерни - Улучшение HB 225, колеса - Улучшение HB 195
Пределы текучести материала:
шестерни 400 МПа, колеса 400 МПа
Пределы прочности материала:
шестерни 700 МПа, колеса 700 МПа
Ресурс 30240 часов
Частота вращения шестерни 367,5 об/мин
Передаточное число 4,0
Базовое число циклов перемен напряжений:
шестерни 13000000 циклов, колеса 11000000 циклов
Угол наклона зуба 0 градусов
Крутящий момент на шестерне: 268,78 ньютон-метров
Коэффициенты нагрузки: KHB = 1,1, KFB = 1,2
Начальный диаметр шестерни: 105 мм. Модуль: 5 мм
Рабочая ширина зубчатого колеса: 125 мм
Степень точности изготовления зубчатых венцов: 8
Коэффициент кратковременных перегрузок: 2,3
Р Е З У Л Ь Т А Т Ы Р А С Ч Ё Т О В
К условию контактной в ы н о с л и в о с т и:
допускаемое контактное напряжение: 418,18 МПа
расчетное контактное напряжение: 386,73 МПа
К условию статической прочности по контактным напряжениям:
допускаемое предельное контактное напряжение: 1120,00 МПа
расчетное предельное контактное напряжение: 586,51 МПа
К условию изгибной выносливости:
допускаемые напряжения изгиба зубьев:
шестерни 190,35 МПа, колеса 164,97 МПа
расчетные напряжения изгиба зубьев:
шестерни 84,65 МПа, колеса 72,85 МПа
К условию статической прочности по напряжениям изгиба:
предельные допускаемые напряжения изгиба зубьев:
шестерни 320,00 МПа, колеса 320,00 МПа
предельные расчетные напряжения изгиба зубьев:
шестерни 194,70 МПа, колеса 167,56 МПа
Контрольные параметры, определенные по начальному
диаметру шестерни, модулю зацепления, углу наклона
зубьев и передаточному числу:
Справка: средний делительный диаметр шестерни: 74,68 мм.
Угол делительного конуса шестерни: 14,04 градусов.
число зубьев шестерни, рассчитанное ЭВМ: 17,50000
число зубьев колеса, рассчитанное ЭВМ: 70,00000
|
|
|
|
|
|
Лист
|
|
|
|
|
15
|
|
|
|
|
8. ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ РАСЧЕТ НА ПРОЧНОСТЬ ВАЛОВ.
ПОДБОР ПОДШИПНИКОВ
При изготовлении валов назначим сталь 40 и при этом учтем, что в дальнейшем может появиться необходимость замены марки стали.
Проектировочный расчет диаметра вала ведем по напряжениям, возникающим в результате кручения:
где Мк – крутящий момент, [ ] = 20-35 МПа – допускаемые касательные
напряжения (значения занижены в порядке компенсации не учета напряжений изгиба вала).
Находим диаметр тихоходного вала (поз. III):
dIII = [ 2397,98 / (0,2 . 30000000] 0,333 = 0,074 м = 74 мм.
Принимаем: диаметр посадки пальце-втулочной муфты для потребителя dМ = 85 мм; Для посадки подшипника назначаем dП = 85 мм. Так как нагрузка на подшипниковые узлы равна 56,423 кН и на валу находится коническое зубчатое колесо, для установки зубчатого колеса принимаем dВ = 85 мм. Это внутренний диаметр ступицы колеса.
Учитывая рекомендации типовой конструкции, для опор вала выбираем шарикоподшипники радиально-упорные однорядные легкая узкая серия 36217К6. Его размеры: dП = 85 мм, DП = 150 мм, Т = 28 мм. Динамическая грузоподъёмность С = 81,5 кН; статическая грузоподъёмность С0= 76,5 кН.
Диаметр выходного вала редуктора поз. II:
dII = [ 618,194 / (0,2 . 30000000] 0,333 = 0,047 м = 47 мм.
Принимаем: диаметр посадки под манжетуdМ=50; для посадки подшипника назначаем dП = 50 мм. Так как нагрузка на подшипниковые узлы равна 12,367 кН и на валу находится коническое зубчатое колесо, в качестве опор промежуточного вала назначаем шарикоподшипники радиально-упорные однорядные легкой узкой серии 36210. Его размеры: dП = 50 мм, DП = 90 мм, Т = 20 мм. Динамическая грузоподъёмность С = 43,2 кН; статическая грузоподъёмность С0= 27,0 кН.
|
Диаметр быстроходного вала (поз. I):
dI = [ 328,877 / (0,2 . 30000000] 0,333 = 0,038 м = 38 мм.
Принимаем: диаметр шейки вала для посадки пальце-втулочной муфты, соединяющей с двигателем,dшейка = 40 мм; внутренний диаметр манжеты dМ= 40, для посадки подшипника назначаем dП = 40 мм. Так как нагрузка на подшипниковые узлы равна 8,222 кН и на валу находится цилиндрическое прямозубое зубчатое колесо, в качестве опор вала назначаем шарикоподшипники радиально-упорные однорядные легкой узкой серии 36208. Его размеры: dП = 40 мм, DП = 80 мм, Т = 18 мм. Динамическая грузоподъёмность С = 38,9 кН; статическая грузоподъёмность С0= 23,2 кН.
9. Расчет размеров ОБОДОВ И ступиц зубчатых колес
Диаметр той части тихоходного вала, где устанавливается зубчатое колесо, dВ = 85 мм. Учтем, что длина ступицы этого колеса может быть определена по формуле: lст(1,2; . . . ; 1,8)dВ.
Наружный диаметр ступицыdст(1,6; . . . ; 1,8)dВ .
Принимаем lст = 119 мм, dст = 136 мм.
Толщину обода O подбирают так, чтобы O (2,5; . . . ; 4) m.При этом
толщина O не должна быть меньше 8 мм. Принимаем O= 5 m =20 мм.
Толщинадиска Дзависит от ширины (b) зубчатого венца:Д0,3 b.
Принимаем Д = 36 мм.
Для установки колеса быстроходной ступени на промежуточном валу принимаем dВ = 50 мм. Это внутренний диаметр ступицы этого колеса.
Если принять ( в первом приближении) для наружного диаметра ступицы dст 1.5 dВ , получим dст =75мм.Принимаем lст = 77 мм,
|
|
|
|
|
|
Лист
|
|
|
|
|
17
|
|
|
|
| |
Скачать 1.29 Mb.