- •1.1 Введение
- •1.2 Энергетический и кинематический расчет привода
- •1.2.1 Кпд привода
- •1.2.2 Подборка электродвигателя
- •1.2.3 Общее передаточное число и его разбивка по ступеням
- •1.2.4 Частота вращения и моменты на валах
- •1.3 Проектный расчет зубчатых передач
- •1.3.1 Режим работы передачи и число циклов перемены напряжения
- •1.3.2 Допускаемые контактные напряжения на сопротивление усталости
- •1.3.3 Коэффициент расчетной нагрузки при расчете по контактным напряжениям
- •1.3.4 Проектировочный расчет цилиндрической передачи
- •1.3.4.1 Расчет тихоходной ступени
- •1.3.4.2 Расчет быстроходной ступени
- •1.3.5 Допускаемые напряжения на изгиб в зубьях шестерни [2, с. 10]:
- •1.4 Предварительный расчет диаметров валов
- •1.5 Предварительный расчет открытой конической передачи
- •1.5.1 Допускаемые контактные напряжения на сопротивление усталости
- •1.6Подбор муфты
- •2 Эскизный проект
- •2.1 Основные параметры привода.
- •2.1.1 Параметры редуктора.
- •2.1.2 Общее передаточное число привода
- •2.1.3 Уточнение nj и Тj:
- •2.2 Диаметры валов редуктора
- •2.2.1 Быстроходный вал.
- •2.2.2 Промежуточный вал.
- •2.2.3 Тихоходный вал.
- •2.3 Конструкция зубчатых колес
- •2.4 Конструктивные элементы редуктора
- •2.5 Смазка зацеплений и подшипников
- •2.6 Усилия в передачах
- •2.7 Проверочный расчет валов на статическую прочность
- •2.7.1 Расчет на статическую прочность
- •2.8 Подбор подшипников качения
- •2.8.1 Нагрузка на опорах валов Fr и Fa приведена в таблице 2.8.
- •2.9 Расчет шпоночных соединений
- •3 Технический проект
- •3.1 Проверка опасного сечения промежуточного вала на долговечность
2.5 Смазка зацеплений и подшипников
Быстроходная ступень: νБ = 3,36 м/с; H = 580 МПа.
Тихоходная ступень: νТ = 0,88 м/с; H = 728 МПа.
При скоростях ν = 0,3÷12,5 м/с [7, с.172] применяют картерную смазку окунанием зацеплений. В масло должны быть погружены колеса обеих ступеней редуктора
Глубина погружения колеса быстроходной ступени : [7, с.173]. При этом глубина погружения колеса тихоходной ступени составит:
Высота верхнего уровня масла в редукторе
Рисунок 2.2- Уровни масла в редукторе
Минимально необходимый объем масла для смазывания зубчатых передач:
л/кВтл
Фактический объем масла в картере редуктора
где Lвн, Bвн – внутренние длина и ширина корпуса редуктора.
Требуемая кинематическая вязкость масла [7, с.173] при средних значениях Hm свыше 600 МПа и νТ = 0,88м/с =64 мм2/с (при t0 = 40 0C). Рекомендуемая марка масла: И-Г-А-68 ГОСТ 20799-88
(=61÷75 мм2/с).
Смазка подшипников осуществляется разбрызгиванием.
Выходные концы валов закрыты манжетными уплотнениями I-го типа по ГОСТ 8752-79 (νвалов< 20 м/с), условия работы нормальные.
Для герметизации плоскость разъема крышки и корпуса редуктора перед окончательной сборкой должна быть покрыта тонким слоем герметика УТ-34 ГОСТ 24285-80.
2.6 Усилия в передачах
Усилия действующие в передачах показаны на рисунке 2.3.
Рисунок 2.3- Схема сил в передачах
Если смотреть с входного конца быстроходного вала, то вал II имеет правое вращение, вал III – левое.
Формулы для определения сил в передачах редуктора:
,
где
Консольная сила на входном конце вала II от упругой муфты FM = 240Н. Результаты расчета сил представлены в таблице 2.7.
Таблица 2.5 – Усилия в передачах
Параметр |
Ступень редуктора | |
Быстроходная ступень |
Тихоходная ступень | |
Вращение Z1 |
правое |
левое |
Z2 |
левое |
правое |
Наклон зубьев Z1 |
левый |
левый |
Z2 |
правый |
правый |
Момент Т1, Нм |
40,9 |
222,2 |
Диаметры d, мм |
44,88 |
67,47 |
Углы, град.
|
11,67 |
25,84 |
20 |
22,02 | |
Силы, Н : Ft | ||
Fa | ||
Fr |
2.7 Проверочный расчет валов на статическую прочность
Предварительно для опор промежуточного и тихоходного валов были приняты конические роликоподшипники повышенной грузоподъемности легкой узкой серии по ГОСТ 27365-87.
Таблица 2.6 – Параметры опор валов
Параметры |
Валы |
Примечания | ||
Входной |
Промежуточный |
Выходной | ||
Диаметр шипа вала dП, мм |
35 |
40 |
65 |
с. 18 |
Подшипник |
7207А |
7208А |
7213А |
|
Габаритные размеры DxВ, мм |
72х17 |
80х18 |
120х23 |
|
Параметр e |
0,37 |
0,37 |
0,40 |
|
Установка |
«враспор» |
«враспор» |
«враспор» |
|
Расстояние , мм |
16 |
17,5 |
25 |
|
На рисунке 2.3 приведены расчетные схемы валов, усилия F в передачах и консольные нагрузки, реакции R в опорах, эпюры изгибающих моментов Mx в горизонтальной и My в вертикальной плоскостях и крутящих моментов Т.
Примечание – При расчете валов условно принято плоскость Х располагать по направлению окружных сил Ft в зацеплениях, плоскость Y - перпендикулярно X, т.е. Y – в плоскости расположения валов редуктора.
Обозначено: I – опора, воспринимающая только радиальную силу Fr; II – опора, воспринимающая Fr и осевую силу Fa. Длины участков вала li приняты с чертежа редуктора.
Консольная сила от упругой муфты FM на выходном конце тихоходного вала прикладывается в плоскости Х так, чтобы увеличивались прогибы вала от окружной силы Ft.