Добавлен: 12.01.2024
Просмотров: 111
Скачиваний: 3
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
и определим число зубьев шестерни:
, [8,c.293]
Принимаем
Округляем:
, [8,c.293]
Принимаем
Фактическое передаточное число:
Действительный угол наклона:
Фактическое межосевое расстояние
мм
Принимаем мм
Делительный диаметр:
мм
мм
Диаметр вершин зубьев:
мм
мм
Диаметр впадин зубьев:
мм
мм
Ширина венца:
мм
мм
мм
Окружная скорость колеса:
м/с
Контактное напряжение:
-вспомогательный коэффициент (=376)
- окружная сила в зацеплении
Н
Fr = Ft∙tg α / cos β - радиальное усилие в зацеплении
Н
Fa = Fttg – осевая сила действующая в зацеплении
Fa = Fttg = 1368∙tg7,4°=178 Н
-коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями (=1,1);
-коэффициент неравномерности нагрузки по длине зуба (=1);
-коэффициент динамической нагрузки.
Напряжение изгиба:
,
где -коэффициент формы зуба;
-коэффициент наклона зуба;
-коэффициент, учитывающий распределение нагрузки.
При
Для зубьев 8 степени точности
При V=1,58 м/с 8-й степени точности
МПа
- Условие выполняется.
5. Проектировочный расчет валов
Расчет быстроходного вала
Рисунок 2 – Конструкция быстроходного вала
Диаметр входного участка вала:
,[4, с. 38]
где Т1 – момент на быстроходном валу, Н∙м;
Принимая Т1 = 46,2 Н∙м, подставляем в формулу:
мм
Округляем до числа кратного 5, следовательно, d1 = 25 мм.
Диаметр буртика:
d2 = d1 + 2∙t, [4, с. 38]
где d1 – диаметр входного участка вала, мм;
t – высота буртика, мм.
Принимая d1
= 25 мм и t = 3,5 мм, подставляем в формулу:
d2 = 25 + 2∙3,5= 32 мм
Округляем до числа кратного 5, следовательно, d2 = 35 мм.
Диаметр участка под подшипником:
d3 ≥ d2 [4, с. 38] – ближайшее кратное 5.
где d2 – диаметр буртика, мм.
d3 = 40 мм
Диаметр буртика под подшипник:
d4 = d3 + 2∙r,[4, с. 38]
где d3 – диаметр участка под подшипником, мм;
r – радиус галтели, мм.
Принимая d3 = 40 мм и r = 2 мм, подставляем в формулу:
d4 = 40 + 2∙2 = 44 мм
Округляем до числа кратного 5, следовательно, d = 45 мм.
Расчет промежуточного вала
Диаметр участка вала под подшипником:
,[4, с. 38]
где Т2 – момент на быстроходном валу, Н∙м;
Принимая Т2 = 202,7 Н∙м, подставляем в формулу:
мм
Округляем до числа кратного 5, следовательно, d1 = 40 мм.
Диаметр буртика:
d2 = d1 + 2∙t, [4, с. 38]
где d1 – диаметр входного участка вала, мм;
t – высота буртика, мм.
Принимая d1 = 40 мм и t = 3,5 мм, подставляем в формулу:
d2 = 40 + 2∙3,5= 47 мм
Округляем до числа кратного 5, следовательно, d2 = 50 мм.
Диаметр участка под колесом:
d3 = d2 + (2…5),[4, с. 40]
где d2 – диаметр участка под подшипником, мм;
Принимая d2 = 50 мм, подставляем в формулу:
d4 = 50 + 5 = 55 мм.
Расчет тихоходного вала
Диаметр выходного участка вала:
;
где Т3 – момент на тихоходном валу , Н∙м;
Принимая Т3 = 682,4 Н∙м, подставляем в формулу:
Округляем до числа кратного 5, следовательно, d1= 55 мм.
Диаметр буртика:
d2 = d1 + 2∙ t, [4, с. 40]
где d1 – диаметр выходного участка вала, мм;
t – высота буртика, мм.
Принимая d1 = 55 мм и t = 2,5 мм, подставляем в формулу:
d2 = 55 + 2∙2,5 = 60 мм
Округляем до числа кратного 5, следовательно, d2 = 60 мм.
Диаметр участка под подшипником:
d3 ≥ d2 [4, с. 40] – ближайшее кратное 5.
где d2 – диаметр буртика, мм.
d3 = 65 мм
Диаметр участка под колесом:
d4 = d3 + (2…5),[4, с. 40]
где d3 – диаметр участка под подшипником, мм;
Принимая d3 = 65 мм, подставляем в формулу:
d4 = 65 + 5 = 70 мм
Диаметр буртика под колесом:
d5 = d4 + 3∙f,[4, с. 40]
где d4 – диаметр участка под колесом, мм;
f - размер фаски посадочного отверстия колеса.
Принимая d4 = 70 мм и f = 2 мм, подставляем в формулу:
d5 = 70 + 3∙2 = 76 мм
Округляем до числа кратного 5, следовательно, d5 = 80 мм.
Диаметр буртика под подшипник:
d6 = d3 + 3∙r,[4, с. 40]
где d3 – диаметр участка под подшипником, мм;
r – радиус галтели.
Принимая d3 = 65 мм и r = 2 мм, подставляем в формулу:
d6 = 65+3∙2 = 71 мм
Округляем до числа кратного 5, следовательно, d6 = 75 мм.
6. Подбор подшипников
Рисунок 3 – Эскиз шарикового радиального однорядного подшипника
Согласно таблице 3.2 [4, с. 42] выбираем подшипники:
Подшипник 208 ГОСТ 8338-75 для быстроходного вала, подшипник 208 ГОСТ 8338-75 для промежуточного вала и подшипник 213 ГОСТ 8338-75 для тихоходного вала.
Таблица 1 - Характеристики подшипников
7. Определение размеров конструктивных элементов редуктора
7.1. Корпус редуктора
Определяю толщину стенки корпуса и крышки редуктора:
Принимаю - толщину стенки корпуса редуктора – 8 мм;
- толщину стенки крышки редуктора – 8 мм
Толщина верхнего пояса (фланца) корпуса:
мм
Принимаю мм
Толщина нижнего пояса (фланца) корпуса:
мм
Принимаю мм
Толщина нижнего пояса корпуса:
Принимаю мм
Крышки прижимные соответствуют по размерам диаметрам подшипников.
Определяю диаметр фундаментных болтов:
мм
Принимаю мм
Диаметр болтов у подшипников:
Принимаю мм
Диаметр болтов соединяющих корпус редуктора с крышкой:
Принимаю мм.
Определяю диаметр болтов, крепящих крышку подшипника:
мм
Определяю диаметр болтов, крепящих крышку смотровую:
мм
Принимаем мм.
Определяю диаметр цилиндрических штифтов:
мм
Длина цилиндрических штифтов:
мм.
Расстояние между болтами :
мм.
Наименьший зазор между наружной поверхностью колеса и стенкой корпуса:
мм.
Принимаем мм.
7.2. Конструкция зубчатого колеса первой передачи
Длина посадочного отверстия колеса (длина ступицы):
lст = (1…1,2)∙d4, [4, с. 53]
где d4 - диаметр участка под колесом, мм.
Принимая d4 = 55 мм, подставляем в формулу:
lст = (1…1,2)∙55 = (55…66)
, [8,c.293]
Принимаем
Округляем:
, [8,c.293]
Принимаем
Фактическое передаточное число:
Действительный угол наклона:
Фактическое межосевое расстояние
мм
Принимаем мм
Делительный диаметр:
мм
мм
Диаметр вершин зубьев:
мм
мм
Диаметр впадин зубьев:
мм
мм
Ширина венца:
мм
мм
мм
Окружная скорость колеса:
м/с
Контактное напряжение:
-вспомогательный коэффициент (=376)
- окружная сила в зацеплении
Н
Fr = Ft∙tg α / cos β - радиальное усилие в зацеплении
Н
Fa = Fttg – осевая сила действующая в зацеплении
Fa = Fttg = 1368∙tg7,4°=178 Н
-коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями (=1,1);
-коэффициент неравномерности нагрузки по длине зуба (=1);
-коэффициент динамической нагрузки.
Напряжение изгиба:
,
где -коэффициент формы зуба;
-коэффициент наклона зуба;
-коэффициент, учитывающий распределение нагрузки.
При
Для зубьев 8 степени точности
При V=1,58 м/с 8-й степени точности
МПа
- Условие выполняется.
5. Проектировочный расчет валов
Расчет быстроходного вала
Рисунок 2 – Конструкция быстроходного вала
Диаметр входного участка вала:
,[4, с. 38]
где Т1 – момент на быстроходном валу, Н∙м;
Принимая Т1 = 46,2 Н∙м, подставляем в формулу:
мм
Округляем до числа кратного 5, следовательно, d1 = 25 мм.
Диаметр буртика:
d2 = d1 + 2∙t, [4, с. 38]
где d1 – диаметр входного участка вала, мм;
t – высота буртика, мм.
Принимая d1
= 25 мм и t = 3,5 мм, подставляем в формулу:
d2 = 25 + 2∙3,5= 32 мм
Округляем до числа кратного 5, следовательно, d2 = 35 мм.
Диаметр участка под подшипником:
d3 ≥ d2 [4, с. 38] – ближайшее кратное 5.
где d2 – диаметр буртика, мм.
d3 = 40 мм
Диаметр буртика под подшипник:
d4 = d3 + 2∙r,[4, с. 38]
где d3 – диаметр участка под подшипником, мм;
r – радиус галтели, мм.
Принимая d3 = 40 мм и r = 2 мм, подставляем в формулу:
d4 = 40 + 2∙2 = 44 мм
Округляем до числа кратного 5, следовательно, d = 45 мм.
Расчет промежуточного вала
Диаметр участка вала под подшипником:
,[4, с. 38]
где Т2 – момент на быстроходном валу, Н∙м;
Принимая Т2 = 202,7 Н∙м, подставляем в формулу:
мм
Округляем до числа кратного 5, следовательно, d1 = 40 мм.
Диаметр буртика:
d2 = d1 + 2∙t, [4, с. 38]
где d1 – диаметр входного участка вала, мм;
t – высота буртика, мм.
Принимая d1 = 40 мм и t = 3,5 мм, подставляем в формулу:
d2 = 40 + 2∙3,5= 47 мм
Округляем до числа кратного 5, следовательно, d2 = 50 мм.
Диаметр участка под колесом:
d3 = d2 + (2…5),[4, с. 40]
где d2 – диаметр участка под подшипником, мм;
Принимая d2 = 50 мм, подставляем в формулу:
d4 = 50 + 5 = 55 мм.
Расчет тихоходного вала
Диаметр выходного участка вала:
;
где Т3 – момент на тихоходном валу , Н∙м;
Принимая Т3 = 682,4 Н∙м, подставляем в формулу:
Округляем до числа кратного 5, следовательно, d1= 55 мм.
Диаметр буртика:
d2 = d1 + 2∙ t, [4, с. 40]
где d1 – диаметр выходного участка вала, мм;
t – высота буртика, мм.
Принимая d1 = 55 мм и t = 2,5 мм, подставляем в формулу:
d2 = 55 + 2∙2,5 = 60 мм
Округляем до числа кратного 5, следовательно, d2 = 60 мм.
Диаметр участка под подшипником:
d3 ≥ d2 [4, с. 40] – ближайшее кратное 5.
где d2 – диаметр буртика, мм.
d3 = 65 мм
Диаметр участка под колесом:
d4 = d3 + (2…5),[4, с. 40]
где d3 – диаметр участка под подшипником, мм;
Принимая d3 = 65 мм, подставляем в формулу:
d4 = 65 + 5 = 70 мм
Диаметр буртика под колесом:
d5 = d4 + 3∙f,[4, с. 40]
где d4 – диаметр участка под колесом, мм;
f - размер фаски посадочного отверстия колеса.
Принимая d4 = 70 мм и f = 2 мм, подставляем в формулу:
d5 = 70 + 3∙2 = 76 мм
Округляем до числа кратного 5, следовательно, d5 = 80 мм.
Диаметр буртика под подшипник:
d6 = d3 + 3∙r,[4, с. 40]
где d3 – диаметр участка под подшипником, мм;
r – радиус галтели.
Принимая d3 = 65 мм и r = 2 мм, подставляем в формулу:
d6 = 65+3∙2 = 71 мм
Округляем до числа кратного 5, следовательно, d6 = 75 мм.
6. Подбор подшипников
Рисунок 3 – Эскиз шарикового радиального однорядного подшипника
Согласно таблице 3.2 [4, с. 42] выбираем подшипники:
Подшипник 208 ГОСТ 8338-75 для быстроходного вала, подшипник 208 ГОСТ 8338-75 для промежуточного вала и подшипник 213 ГОСТ 8338-75 для тихоходного вала.
Таблица 1 - Характеристики подшипников
Вал | dп, мм | Условное обозначение | d, мм | D, мм | B, мм | r, мм | Cr, кН | Cor, кН |
1 | 40 | 208 | 40 | 80 | 18 | 2 | 32 | 17,8 |
2 | 40 | 208 | 40 | 80 | 18 | 2 | 32 | 17,8 |
3 | 65 | 213 | 65 | 120 | 23 | 2,5 | 56 | 34 |
7. Определение размеров конструктивных элементов редуктора
7.1. Корпус редуктора
Определяю толщину стенки корпуса и крышки редуктора:
Принимаю - толщину стенки корпуса редуктора – 8 мм;
- толщину стенки крышки редуктора – 8 мм
Толщина верхнего пояса (фланца) корпуса:
мм
Принимаю мм
Толщина нижнего пояса (фланца) корпуса:
мм
Принимаю мм
Толщина нижнего пояса корпуса:
Принимаю мм
Крышки прижимные соответствуют по размерам диаметрам подшипников.
Определяю диаметр фундаментных болтов:
мм
Принимаю мм
Диаметр болтов у подшипников:
Принимаю мм
Диаметр болтов соединяющих корпус редуктора с крышкой:
Принимаю мм.
Определяю диаметр болтов, крепящих крышку подшипника:
мм
Определяю диаметр болтов, крепящих крышку смотровую:
мм
Принимаем мм.
Определяю диаметр цилиндрических штифтов:
мм
Длина цилиндрических штифтов:
мм.
Расстояние между болтами :
мм.
Наименьший зазор между наружной поверхностью колеса и стенкой корпуса:
мм.
Принимаем мм.
7.2. Конструкция зубчатого колеса первой передачи
Длина посадочного отверстия колеса (длина ступицы):
lст = (1…1,2)∙d4, [4, с. 53]
где d4 - диаметр участка под колесом, мм.
Принимая d4 = 55 мм, подставляем в формулу:
lст = (1…1,2)∙55 = (55…66)