- •Привод к тарельчатому питателю для формовочной земли
- •Введение
- •Содержание
- •1. Срок службы приводного устройства
- •1. Рассчитываем срок службы приводного устройства Lh, ч:
- •2. Определение номинальной мощности и номинальной частоты вращения двигателя
- •3. Определение передаточного числа приводов и его ступеней
- •1. Определяем частоту вращения приводного вала рабочей машины nрм, об/мин:
- •2. Определяем передаточное число привода для всех приемлемых вариантов типа двигателя при заданной номинальной мощности Pном:
- •3. Определяем передаточные числа ступеней привода.
- •4. Определение силовых и кинематических параметров привода
- •5. Выбор материала зубчатой и червячной передачи. Определение определяемых напряжений
- •1. Выбираем параметры:
- •2. Определяем допускаемые контактные и изгибные напряжения [σ]h, [σ]f, h/мм2:
- •6. Расчет закрытой червячной передачи
- •10. Определяем кпд червячной передачи:
- •11. Определяем контактные напряжения зубьев колеса , h/мм2:
- •12. Определяем напряжения изгиба зубьев колеса σF, н/мм2:
- •7. Расчет открытой конической зубчатой передачи
- •8. Расчет нагрузки валов редуктора
- •1. Определяем силы в зацеплении закрытых передач, h:
- •2. Определяем консольные силы, h:
- •9. Разработка чертежа общего вида редуктора
- •5. Выбираем основные параметры подшипников:
- •6. Определяем размеры ступеней валов одноступенчатых редукторов, мм:
- •7. Определяем толщину стенок крышки и основания корпуса:
- •10. Проверочный расчет подшипников
- •1. Порядок определения re, Crp, l10h для радиально-упорных шариковых подшипников:
- •2. Порядок определения re, Crp, l10h для роликовых однорядных подшипников:
- •11. Смазывание. Смазочные устройства
- •1. Смазывание зубчатого (червячного) зацепления.
- •2. Смазывание подшипников.
- •12. Проверочный расчет шпонок
- •1. Проверяем на смятие шпонку на тихоходном валу под колесом
- •2. Проверяем на смятие шпонку на тихоходном валу под элементом открытой передачи
- •3. Проверяем на смятие шпонку на быстроходном валу под элементом открытой передачи
- •13. Проверочный расчет стяжных винтов подшипниковых узлов
- •14. Проверочный расчет валов
- •15. Тепловой расчет червячного редуктора
- •16. Расчет технического уровня редуктора
- •1. Определяем массу редуктора
- •2. Определение объема редуктора
- •3. Определение критерия технического уровня редуктора
- •17. Вывод
- •18. Список использованной литературы
10. Определяем кпд червячной передачи:
11. Определяем контактные напряжения зубьев колеса , h/мм2:
,
где Fr2 = 2*T2*103/ d2 = 2*2192.8*103/512 = 8565.62 H, окружная сила на колесе; K = 1, так как V2<3 м/с; Vs = (Uф*W2*d1)/(2*cos γ*103) = 2.22 м/с;
Тогда
σH = = 122.89 Н/мм2 < [σ]H = 133 H/мм2,
где V2 = W2*d2/2000 = 2.105*512/2000 =0.53 м/с;
12. Определяем напряжения изгиба зубьев колеса σF, н/мм2:
σF = 0.7*YF2*(Fr2/b2*m)*K ≤ [σ]F,
где zv2 = z2/cos3 = 32/0.9703=35=> YF2=1.64;
Тогда
σF=(0.7*1.64*8565.62*1)/(16*108)=5.69 H/мм2<<[σ]F=26.625 H/мм2
Верно, вследствие того, что нагрузочная способность червячных передач ограничивается контактной прочностью зубьев червячного колеса.
Таблица 6.1. Параметры червячной передачи, мм
Проектный расчет |
|||
Параметр |
Значение |
Параметр |
Значение |
Межосевое расстояние aw |
303 |
Ширина зубчатого венца колеса b2 |
108 |
Модуль зацепления m |
16 |
Длина нарезаемой части червяка b1 |
290 |
Коэффициент диаметра червяка q |
8 |
Диаметры червяка: Делительный d1 Начальный dw1 Вершин витков da1 Впадин витков df1 |
128 93.76 160 89.6 |
Делительный угол витков червяка γ |
14˚ |
||
Угол обхвата червяка венцом колеса 2 δ |
90˚ |
Диаметры колеса: Делительный d2=dw2 Вершин зубьев da2 Впадин зубьев df2 наибольший daw2 |
512 482.24 439.39 506.24 |
Число витков червяка z1 |
2 |
||
Число зубьев колеса z2 |
32 |
Таблица 6.2. Проверочный расчет
Параметр |
Допускаемые значения |
Расчетные значения |
Примечание |
КПД |
0.97 |
0.869 |
|
Контактные напряжения σH |
133 |
122.89 |
Допускаемая недогрузка передачи не более 15% соблюдается 7.602% |
Напряжения изгиба σF |
5.69 |
26.625 |
σF <<[σ]F, так как нагрузочная способность червячных передач ограничивается контактной прочностью зубьев червячного колеса 78.63% |
7. Расчет открытой конической зубчатой передачи
1. Определяем внешний делительный диаметр колеса de2, мм:
de2 ≥ 165* ,
где T2 = 2127.4 H*м; U = 4.49; = 1; = 1;
2. Определяем углы делительных конусов шестерни δ1 и колеса δ2:
δ2 = arctgU = arctg4.49 = 77.44417˚
δ1 = 90- δ2 = 90-77.44417 = 15.55583˚
3. Определяем внешнее конусное расстояние Re, мм:
Re = de2/ (2*sin δ2) = 629.838/ (2*0.97608) = 322.63646
4. Определяем ширину зубчатого венца шестерни и колеса b, мм:
b= ΨR *Re=0.285*322.63646=91.95139≈95
5. Определяем внешний окружной модуль me –для колес с прямыми зубьями, мм:
me = 14* T2*1000/( * de2*[σF])* = 14*2127.4*1000/(0.85*629.838*170.72*95) = 3.43, =0.85, =1;
6. Определяем число зубьев колеса Z2 и шестерни Z1:
Z2 = de2/ me = 184
Z1 = Z2/U = 184/4.49 = 41
7. Определяем фактическое передаточное число и проверяем его отклонение ΔU от заданного U:
UФ = Z2/ Z1 = 184/41 = 4.487
ΔUФ =| UФ -U|/U*100% = |4.487-4.49|/4.49*100% = 0.048%<4%
8. Определяем действительные углы делительных конусов шестерни δ1 и колеса δ2:
δ2 = arctgUф = arctg4.487 = 77.43604˚
δ1 = 90- δ2 = 90-77.43604 = 12.56396˚
9. Выбираем коэффициент смещения инструмента для прямозубой шестерни Xe1 и коэффициент смещения колес Xe2:
Xe1 = 0.26
Xe2 = - Xe1=-0.26
10. Определяем фактические внешние диаметры шестерни и колеса, мм:
Диаметр делительный:
de1 = me* Z1 = 140.63
de2 = me* Z2 = 631.12
Диаметр вершин зубьев:
dae1 = de1+2*(1+ Xe1)* me*cos δ1 = 149.066
d ae2 = de2+2*(1- Xe2)* me*cos δ2 = 633
Диаметр впадин зубьев:
dfe1 = de1 -2*(1.2- Xe1)* me* cos δ1 = 134.337
dfe2 = de1-2*(1.2+ Xe1)* me* cos δ2 = 629.72
11. Определяем средний делительный диаметр шестерни d1 и колеса, мм:
d1 ≈ 0.857* de1≈120.51
d2 ≈ 0.857* de2≈540.869
12. Проверяем пригодность заготовок колес, мм:
Dзаг ≤ Dпред
Sзаг ≤ Sпред
Dзаг = dae+6 мм = 154.066
Sзаг = 8* me=8*3.43 = 27.44 < 200
13. Проверяем контактные напряжения , Н/мм2:
,
= 2* T2*1000/(d2) = 2*2127.4*1000/540.869 = 7866.59 Н;
=1;
=1;
=1.05;
V=W2*d2/2000=2.105*540.869/2000=0.569 м/с;
Cтепень точности – 9;
Тогда
недогрузка – 9.7418%;
14. Проверяем напряжения изгибов зубьев шестерни σF1 и колеса σF2, Н/мм2:
σF2 = YF2*Yβ*F1* /( *b* me) ≤ [σ]F2
σF1 = σF2* YF1/ YF2 ≤ [σ]F ,
где YF2 = 3.63, Z = Z2/ cos δ2 = 184/0.21752 = 845.89; YF1 = 3.53, Z = Z1/ cos δ1 = 41/0.97605 = 42;
Yβ = 1;
Тогда
σF2 = 3.63*1*7866.59* /(0.85*95*3.43) = 116.5024 ≤ [σ]F2 = 170.72
31.7582% - нагрузочная способность зубчатой передачи ограничивается контактной прочностью;
σF1 = 116.5024* 3.53/ 3.63 = 113.29296 ≤ [σ]F1 = 149.0925
24.013% - нагрузочная способность зубчатой передачи ограничивается контактной прочностью;
Таблица 7.1. Параметры зубчатой конической передачи
Проектный расчет |
|||
параметр |
значение |
параметр |
значение |
Внешнее конусное расстояние Re |
322.636 |
Внешний делительный диаметр шестерни de1 колеса de2 |
140.63 631.12 |
Внешний окружной модуль me |
3.43 |
||
Ширина зубчатого венца b |
95 |
Внешний диаммметр окружности вершин шестерни dae1 колеса dae2 |
149.066 633 |
Число зубьев шестерни Z1 колеса Z2 |
41 184 |
||
Внешний диаметр окружности впадин шестерни dfe1 колеса dfe2 |
134.337 629.72 |
||
Вид зубьев |
прямые |
||
Угол делительного конуса шестерни δ1 колеса δ2 |
12.56396 77.43604 |
Средний делительный диаметр шестерни d1 колеса d2 |
120.51 540.869 |
Таблица 7.2. Проверочный расчет
Проверочный расчет |
|||
параметр |
Допускаемые значения |
Расчетные значения |
примечание |
Контактные напряжения |
414.4 |
374.03 |
недогрузка – 9.7418%
|
Напряжения изгиба σF1 |
149.092 |
113.292 |
24.013% - нагрузочная способность зубчатой передачи ограничивается контактной прочностью
|
Напряжения изгиба σF2 |
170.72 |
116.5024 |
31.7582% - нагрузочная способность зубчатой передачи ограничивается контактной прочностью
|