|
|
вал шестерня. записка. Привод подвесного конвейера
 Конструирование зубчатого колеса.
Форма зубчатого колеса может быть плоской или с выступающей ступицей. Длину lст колеса желательно принимать равной или больше ширины зубчатого венца (lст≥ b2). Принятую длину ступицы рассчитывают по формуле:
Принимаем lст=45 мм.
Диаметр dст назначают в зависимости от материала ступицы: для стали:
Толщина диска  принимаем 
Толщина обода  принимаем 
Диаметр обода 
Диаметр центров отверстий 
Диаметр отверстий 
Фаски 
 5. Расчёт открытой конической передачи
Исходные данные:
1. Мощность на ведущем валу P1=1.46 кВт.
2. Частота вращения ведущего вала n1=190 об/мин.
3. Передаточное число u = 4.5.
4. Долговечность передачи 25000 часов.
5.1 Выбор материала зубчатых колес, вида их термической обработки.
Материалы и термическая обработка зубчатых колес:
шестерня - сталь 45, улучшение, НВ1 = 192…240, для расчета НВ1 = 220;
колесо - сталь 45, нормализация HB2=170…217, для расчета HB2=210.
5.2 Механические характеристики материала.
шестерня: предел прочности - в1=750 МПа,
предел текучести - т1=450 МПа;
колесо: предел прочности - в2=600 МПа,
предел текучести - т2=340 МПа.
5.3 Определение допускаемых напряжений
Допускаемые напряжения изгиба шестерни  (МПа) вычисляют по формуле:
 ,
где  МПа;
 ;
 ;
 .
 МПа.
Допускаемые напряжения изгиба колеса  (МПа) вычисляют по формуле:
 ,
где  МПа ;
 ;
 ;
 .
  МПа.
Предельные допускаемые напряжения изгиба при кратковременных перегрузках.
Допускаемые напряжения для проверки прочности зубьев шестерни при перегрузках  (МПа) вычисляют по формуле
 ,
где  ;
 =2 ;
 МПа.
Допускаемые напряжения для проверки прочности зубьев колеса при перегрузках  (МПа) вычисляют по формуле:
 ,
где  ;
 =2 ;
 МПа.
5.4 Проектный расчет
Угловая скорость ведущего вала  , ( )
Угловая скорость ведущего вала определялась ранее и равна
  .
Вращающие моменты на валах
Вращающий момент на ведущем валу  (Нм) равен
 Нм.
Вращающий момент на ведомом валу  (Нм) равен
 Нм.
Число зубьев шестерни  и колеса 
Число зубьев шестерни принимаем равным = 18;
Число зубьев колеса вычисляют по формуле
  ;
 .
Действительное передаточное число вычисляется по формуле
 ;
 .
Угол делительного конуса шестерни  и колеса 
Угол делительного конуса шестерни и колеса вычисляется по формулам
 ;
 ;
 ;
 .
Приведенные числа зубьев шестерни  и колеса 
Приведенные числа зубьев шестерни и колеса вычисляются по формулам
 ;
 ;
 .
Коэффициент, учитывающий форму зуба 
Коэффициент, учитывающий форму зуба, равен
- для шестерни
 ;
- для колеса
 .
Коэффициент ширины венца зуба конической шестерни относительно диаметра 
Коэффициент ширины венца зуба конической шестерни относительно диаметра принимается по таблице -  = 0,4.
Коэффициент концентрации нагрузки при расчете на изгиб 
Коэффициент концентрации нагрузки при расчете на изгиб определяется по зависимости
 ,
где  =1,1.
  .
Ориентировочное значение внешнего торцевого модуля  (мм)
Ориентировочное значение внешнего торцевого модуля (мм) вычисляют по формуле
 ,
где  = 14;
 = 0,85.
 мм.
Полученное значение модуля округляем до большего значения из стандартного ряда - = 4 мм.
Внешнее конусное расстояние  , мм
Внешнее конусное расстояние определяется по формуле
 ;
 мм.
Ширина венца зубчатых колес b, мм
Ширина венца зубчатых колес определяется по формуле
 ;
 мм.
Величина b округляется до стандартного значения по таблице , b =48 мм.
Среднее конусное расстояние  , мм
Среднее конусное расстояние определяется по формуле (17)
 ;
 мм.
Внешние диаметры колес, мм
- делительные диаметры шестерни  и колеса  определяются по формулам
 ;
 мм;
 ;
  мм;
- диаметры окружностей вершин зубьев шестерни  и колеса  вычисляются по формулам
 ;
 мм;
 ;
 мм;
- диаметры окружностей впадин шестерни зубьев шестерни  и колеса 
вычисляются по формулам
 мм;
 ;
 мм.
Параметры колес в среднем сечении, мм
- средний модуль вычисляется по формуле
 ;
 мм;
- средние делительные диаметры шестерни  и колеса  определяются по формулам
 ;
 мм;
  ;
 мм.
Определение окружной скорости  и назначение степени точности передачи
Окружная скорость вычисляется по формуле
 ;
 м/c.
По таблице принимаем 9-ю степень точности.
5.5 Проверочный расчет
Проверочный расчет на выносливость зубьев при изгибе проводится по тому из колес пары, для которого меньше отношение  .
Для шестерни  ;
Для колеса  .
Дальнейший расчет ведем для шестерни.
Напряжение изгиба  (МПа) по формуле
 ,
где  Н;
 ;
Получим
 .
Т.к. условие  выполняется, передача работоспособна.
5.6 Усилия в зацеплении.
Для последующих расчетов по оценке работоспособности валов и подшипников определяют силы, возникающие в зацеплении при передаче вращающего момента и действующие на шестерню и колесо:
окружная сила  , Н:
 Н,
радиальная  и осевая силы  , Н:
 Н,
 Н, где:
 - угол зацепления.
 Проверочный расчёт шпоночных соединений
Призматические шпонки, применяемые в проектируемых редукторах, проверяют на смятие.
Выберем и проверим шпонку на тихоходном валу под зубчатым колесом. Диаметр вала под посадку колеса равен 48 мм, поэтому принимаем призматическую шпонку по ГОСТ 10748-79 с параметрами:
bxhxt1=14х9х5.5 и l=40 мм
Условие прочности:
Т – крутящий момент, передаваемый валом;
 - площадь смятия;
 -рабочая длина шпонки;
l- полная длина шпонки;
b,h.t- стандартные размеры.
 ;
 ;
условие прочности выполняется.
Проверим шпонку на конце быстроходного вала под полумуфтой. Диаметр вала под посадку полумуфты равен 20 мм, поэтому принимаем призматическую шпонку по ГОСТ 10748-79 с параметрами:
bxhxt1=6х6х3.5 и l= 25мм
Условие прочности:
Т – крутящий момент, передаваемый валом;
- площадь смятия;
 -рабочая длина шпонки;
l- полная длина шпонки;
b,h.t- стандартные размеры.
 ;
 ;
условие прочности выполняется.
Проверим шпонку на конце тихоходного вала под шестерней открытой конической зубчатой передачи. Диаметр вала под посадку шестерни равен 30 мм, поэтому принимаем призматическую шпонку по ГОСТ 10748-79 с параметрами:
bxhxt1=8х7х4 и l=40 мм
Условие прочности:
Т – крутящий момент, передаваемый валом;
- площадь смятия;
-рабочая длина шпонки;
l- полная длина шпонки;
b,h.t- стандартные размеры.
 ;
 ;
условие прочности выполняется.
|
|
|
Скачать 1.07 Mb.