3 Предварительный расчет валов редуктора

Предварительный расчет валов редуктора проведем на кручение по пониженным допускаемым напряжениям.

Рассчитаем диаметры выходных концов валов по формуле:

,

где - допускаемое напряжение на кручение, МПа.

Полученные по формуле (32) значения округляются до ближайшего большего значения из ряда [1], стр 162.

Для валов, изготовленных из стали 40, значения выбираем из диапазонаМПа.

Для ведущего вала:

мм.

Полученное значение округлим до 32мм, чтобы диаметр выбранного электродвигателя совпадал с диаметром вала. Но т.к. изначально мы взяли готовый редуктор с заданными размерами, диаметр вала под подшипники мм.

При расчете ведомого вала принимаем МПа.

мм.

Полученное значение округляем до 45 мм. В дальнейших расчетах будем принимать мм. Диаметр вала под подшипникимм.

Проверим валы выбранного редуктора (1ЦУ – 160 – 4 – 21Ц) на кручение по пониженным допускаемым напряжениям. Так как материал исполнения валов редуктора такой же как и в теоретическом расчете валов (сталь 40) принимаем для ведущего вала = 20 МПа, для ведомого -= 25 МПа.

Размеры под подшипникидля ведущего вала - мм, для ведомого -мм.

Ступень ведомого вала, на которую будет напрессовано колесо принимаем мм.

Предварительно подберем подшипники для валов. Выбираем шарикоподшипники радиальные однорядные средней серии.

Таблица 4

Роликоподшипники конические однорядные

Вал	Условное обозначение	, мм	, мм	B, мм	r, мм	, кН	, кН
Ведущий	308	40	90	23	2,5	41,0	22,4
Ведомый	309	45	100	25	2,5	52,7	30,0

Схема установки подшипников – «враспор».

Рисунок 2 – Эскизы валов редуктора

4. Расчет цепной передачи

Выбираем приводную роликовую однорядную цепь.

1. Вращающий момент на ведущей звездочке

2. Передаточное число было принято ранее

3. Число зубьев: ведущей звездочки

Ведомой звездочки

Принимаем

Тогда фактическое

4. Расчетный коэффициент нагрузки

Где - динамический коэффициент при спокойной нагрузке (передача к шнеку);учитывает влияние межосевого расстояния

_{- учитывает влияние угла наклона линии центров}

_{(kн =1, если этот угол не превышает 600; в данном примере ;}

_{kpучитывает способ регулирования натяжения цепи; kp=1 при регулировании натяжения цепи; kсм=1,3 при непрерывной смазке; kп учитывает продолжительность работы в сутки, kп=1,25. Для определения шага цепи надо знать допускаемое давление [p] в шарнирах цепи. Допускаемое давление[p] задано в зависимости от частоты вращения ведущей звездочки и шагt. Поэтому для расчета величиной [p] следует задаваться ориентировочно. Ведущая звездочка имеет частоту вращения}

_{5) Среднее значение допускаемого давления при n=500 об/мин}

_{[p] =20МПа. Шаг однорядной цепи (m=1)}

6. Подбираем по [1] табл. 7.15 цепь ПР-25,4-60 по ГОСТ 13568-75, имеющую t=25.4мм; разрушающую нагрузкуQ=60kH; массуq=2,6кг/м; А_оп=179,7мм².

Скорость цепи

Окружная сила

Давление в шарнире проверяем по формуле

_{Уточняем по} [1] табл. 7.18 допускаемое давление [p] =20[1+0,01(z₃-17)] =20[1+0,01(27-17)]=20,2МПа. Условиеp>[p] выполнено. В этой формуле_{среднее значение допускаемого давления при n=500 об/мин [p] =20МПа.}

6. Определяем число звеньев цепи по формуле:

где

Тогда

.

Уточняем межосевое расстояние цепной передачи по формуле:

Для свободного провисания цепи предусматриваем возможность уменьшения межосевого расстояния на 0,4%, т.е на 1284,4*0,004=5мм.

6. Определяем диаметры делительных окружностей звездочек по формуле:

6. Определяем диаметры наружных окружностей звездочек по формуле:

Силы действующие на цепь:

Окружная F_t=731,72Hопределена выше;

От центробежных сил

F_v=qv²=2,6*4,337²=48,9H, гдеk_f=6 при горизонтальном расположении цепи

От провисания

F_f=9.81*k_f*q*a_ц=9,81*6*2,6*1,284=196,5Н

Расчетная нагрузка на валы

F_b=F_оп=F_t+2F_f=731,72+2*196,5=1124,72Н.

6. Проверяем коэффициент запаса прочности цепи по формуле:

Это больше, чем нормативный коэффициент запаса [s]=10,2; следовательно условиеs>[s] выполнено.

Размеры ведущей звездочки :

Ступица звездочки d_ст=1,6*35=56мм;l_ст=(1,2-1,6)*35=42-56; принимаемl_ст=55мм;

Толщина диска звездочки 0,93B_вн=0,93*15,88=14,7684мм, примерно 15мм, где В_вн- расстояние между пластинами внутреннего звена, выбрали из таблицы [1] 7.15.

Размеры ведомой звездочки:

Ступица звездочки d_ст=1,6*40=64мм;l_ст=(1,2-1,6)*35=48-64; принимаемl_ст=50мм;