Задача 1
Выбрать модуль, рассчитать геометрические параметры одноступенчатой прямозубой цилиндрической передачи привода стола контрольно-измерительного прибора, определить значения крутящего момента на вторичном валу и частоты вращения вторичного вала.
Исходные данные:
Т1 = 50 Н.мм - крутящий момент на ведущем валу;
n1=3000 об/мин – число оборотов ведущего вала;
U12=10 - передаточное отношение передачи;
Значения КПД:
ηз = 0,98 - зубчатой пары;
ηп = 0,99 - одной пары подшипников качения.
Решение.
Определяем КПД привода:
.
Определяем число оборотов вторичного вала:
.
Определим крутящий момент вторичного вала:
Н.мм.
Предварительно принимается ориентировочный диаметр ведущего колеса:
.
Максимальная
угловая скорость
рад/с.
Выбрана прямозубая зубчатая передача: исходный контур ГОСТ 13755-81.
Выбираем d1=90 мм, m=1,5.
Определяем число зубьев меньшего колеса (шестерни):
.
Диаметр ведомого колеса:
мм,
тогда
число зубьев ведомого колеса:
Определим
межосевое расстояние:
мм.
Диаметр выступов:
мм
- меньшего колеса;
мм
- большего колеса;
Диаметр впадин зубьев:
мм
- меньшего колеса;
мм
- большего колеса;
Длина ступицы меньшего колеса принимаем равной lст=25мм.
Ширина
венца меньшего колеса:
,
где ψbd=[0,1…0,5],
тогда
мм
Ширина
венца большего колеса:
мм
Примем
диаметр ведущего вала d01
=
20мм. Тогда диаметр ведомого вала
рассчитаем из условия равнопрочности
:
мм
Диаметр ступицы меньшего колеса:
Диаметр диска большего колеса:
Для 20 мм --- шпонка 6*6*14 (b*h*l)
Для 32 мм---- шпонка 10*8*22
Задача 2
Выбрать подшипники качения и рассчитать их на долговечность для условий (нагрузок от зубчатой передачи) в соответствии с результатами выполнения задачи 1.
Исходные данные:
Диаметр ведущего вала:
.Диаметр ведомого вала:
.Подшипники расположены на валах симметрично по отношению к зубчатым колесам.
Крутящий
момент на ведущем валу:
;
Крутящий
момент на ведомом валу:T2=58
H
м;
Передаточное
отношение:
;
Требуемая долговечность работы подшипника: LN=18250 часов;
Число оборотов ведущего вала: n1=3000 об/мин;
Число оборотов ведущего вала: n2=750 об/мин;
Делительный
диаметр
зубчатого
колеса: d1=90
мм, d2=360
мм.
Решение.
В соответствии с видом и характером нагрузки выбираем радиальный однорядный шарикоподшипник, это обусловлено нагрузкой создаваемой прямозубой передачей.
В соответствии с диаметрам выбираем подшипник 201 ГОСТ 8338-75 (для ведущего вала) и подшипник 203 ГОСТ 8338-75 (для вала ведомого колеса).
Обозначение |
Внутренний диаметр, d |
Наружный диаметр, D |
Ширина, b |
Динамическая грузоподъемность, С |
201 |
12мм. |
32мм. |
10мм. |
6790Н. |
203 |
17мм. |
41мм. |
12мм. |
9560Н. |
Рассчитаем эквивалентную нагрузку Р для подшипника 201:
где x – коэффициент радиальной нагрузки, для прямозубой цилиндрической передачи равен 1;
υ – коэффициент, учитывающий какое кольцо вращается (для внутреннего 1);
Fr – радиальная нагрузка на подшипник, Н;
y
– коэффициент осевой нагрузки, для
прямозубой цилиндрической передачи
;
Fa – осевая нагрузка на подшипник с учётом осевой составляющей от действия радиальной нагрузки, Н;
kT – коэффициент, учитывающий температуру подшипника (при t<100ºC, kT=1);
kδ – коэффициент безопасности (нагрузка с лёгкими толчками и кратковременными перегрузками до 125% номинальной нагрузки, kδ=1,1).
Рисунок 2.1 Схема действия сил
Таблица 2.1
Определение реакций опор и осевой силы
Горизонтальная плоскость |
Вертикальная плоскость |
Поскольку подшипники расположены симметрично:
|
Поскольку подшипники расположены симметрично:
|
;
В свою очередь:
177,2Н;
Поскольку осевая нагрузка отсутствует, перейдем к расчету эквивалентной динамической нагрузки.
– эквивалентная
динамическая нагрузка:
194,9
Н;
– динамическая грузоподъёмность: С1= 6790 Н, (табличное значение по каталогу для данного подшипника)
– долговечность
подшипника:
часов;
– запас
долговечности:
;
Вывод: срок службы подшипников достаточен.
Дальше не надо считать!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! тк и так дох….я.