Косозубый редуктор

 

                                  

 

у колеса:                                                                                (2.22)

 

 

 

                                   

 

При этом Y_F1=3,66 и Y_F2=3,60.

 

2.18 Определяем допускаемое напряжение:

 

                                 

                                                                                         (2.23)

 

По таблице 3.9 для стали 45, улучшенной при твёрдости  НВ 350, .

Для шестерни:          Н/мм²;

 

Для колеса:                Н/мм²;

 

- коэффициент запаса прочности,  ; . Следовательно, .

 

2.19 Определяем допускаемое напряжение, Н/мм²:

 

для шестерни:          

 

для колеса:               

 

Находим отношение 

 

для шестерни:            ;

 

для колеса:                 ;

 

2.20 Определяем  коэффициенты Y и :

 

                                                                                                 (2.24)

 

 

 

                                

2.21 Проверяем  прочность зуба колеса, Н/мм²:

 

                            

 

H/мм²<[σ]_F2=206 Н/мм²

 

Условие прочности выполнено.

 

3. Предварительный расчёт валов редуктора

3.1 Предварительный расчёт проведём на кручение по пониженным допускаемым напряжениям.

Ведущий вал:

диаметр выходного конца при допускаемом  напряжении Н/мм²,мм:

 

                                    ;                                                        (3.1)

 

                                ;

 

Так как  вал редуктора соединён муфтой с  валом электродвигателя, то необходимо согласовать диаметры ротора d_дв и вала d_b1. Иногда принимают d_b1=d_дв.

У подобранного двигателя d_дв = 60 мм. Выбираем МУВП по ГОСТ 21424-75 с расточками полумуфт под d_дв = 60 мм и d_В1 = 40 мм. Примем под подшипниками d_П1 = 45 мм. Шестерню выполним за одно целое с валом.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 2 – Конструирование ведущего вала

 

Ведомый вал:

Учитывая  влияние изгиба вала от натяжения  цепи, принимаем  Н/мм².

Диаметр выходного конца вала, мм:

 

                                   

 

Принимаем ближайшее большее значение из стандартного ряда d_В2 = 65 мм. Диаметр вала под подшипниками принимаем  d_П2 = 70 мм, под зубчатым колесом d_К2 = 75 мм.

 

Диаметры  остальных участков валов назначают  исходя из конструктивных соображений  при компоновке редуктора.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 3 – Конструирование ведомого вала

 

 

4 Конструктивные размеры шестерни  колеса

4.1 Шестерню  выполняем за одно целое с  валом, её размеры d₁=100 мм; d_a1=105 мм; b₁=85 мм.

 

4.2 Колесо  кованое, d₂=300 мм; d_a2=305 мм; b₂=80 мм.

 

4.3 Диаметр  ступицы, мм:

 

                                         d_ст=1,6 d_К2;                                                         (4.1)

 

                                                                d_ст=1,6 70=112;

 

Длина ступицы, мм:             

                                          l_ст=(1,2 1,5) d_К2;                                              (4.2)

 

                                      l_ст=(1,2÷1,5) 70 =80÷105;                                                

 

Принимаем l_ст = 90 мм.

 

4.4 Толщина  обода, мм:        

                                          

                                                                                           (4.3)

 

                                         ;

 

Принимаем мм.

 

Толщина диска, мм:  

 

                                            с = 0,3 b₂;

 

                                            с = 0,3 80=24 мм. 

 

5 Конструктивные размеры корпуса редуктора

5.1 Определяем толщину стенок корпуса и крышки, мм:

 

                                                                                                (5.1)

 

                                     

 

Принимаем ;

 

                                                                                                 (5.2)

 

                                     

 

Принимаем ;

 

5.2 Определяем толщину фланцев поясов корпуса и крышки, мм:

верхний пояс корпуса и пояс крышки:

 

                                                                                                      (5.3)

 

                                     

 

                                                                                                    (5.4)

 

                                     

 

нижний пояс корпуса:

 

                                      ;                                                            (5.5)

                                     

                                     

 

Принимаем ;

 

5.3 Определяем диаметры болтов, мм:

 

фундаментальных:

 

                                                                               (5.6)

 

                                    

 

Принимаем болты  с резьбой М 20;

 

крепящих  крышку к корпусу у подшипников:

 

                                                                                       (5.7)

 

                                     

 

Принимаем болты  с резьбой М 16;

 

соединяющих крышку с корпусом:

 

                                                                                         (5.8)

 

                                     

 

Принимаем болты с резьбой М 12.

 

6 Расчёт цепной передачи

6.1 Выбираем приводную роликовую цепь (см. таблицу 5.12).

 

6.2 Определяем вращающий момент на ведущей звёздочке:

 

                                 = = 852 10 Н мм;

 

6.3 Передаточное число было принято:

 

                                  u = 3;

 

6.4 Определяем числа зубьев ведущей звёздочки;

 

                                  Z = 31 – 2 u ;                                                   (6.1)

 

                                  Z = 31 – 2 3 25;

 

ведомой звёздочки;

 

                                  Z = Z u ;                                                         (6.2)

 

                                  Z = 26 3 75; 

 

6.5 Определяем расчётный коэффициент нагрузки:

 

                                                                (6.3)  

 

где  Кд – динамический коэффициент при спокойной нагрузке;

        Ка – учитывает влияние межосевого расстояния;

        Кн – учитывает влияние угла наклона линий центров;

        Кр – учитывает способ регулирования натяжения цепи;

        Кс – при капельной смазке;

        Кп – учитывает продолжительность работы в сутки при односменной работе;

 

                                      

 

Принимаем по таблице 5.15 среднее значение = 23 Н/мм .

 

6.6 Определяем шаг однорядной цепи, мм:

                                                                                  (6.4)

 

 

Принимаем t = 50,8 мм; Q = 22680 кгс 222264 Н; q =9,7 кг/м; F = 646 мм²; d = 14,29; h = 48,3; B_BH = 31,75.

 

6.7 Определяем скорость цепи, м/с:

 

                                                                                              (6.5)

 

                                  

 

6.8 Определяем окружное усилие, Н:

 

                                                                                        (6.6)

 

                                  

 

6.9 Определяем давление в шарнире, Н/мм :

 

                                                                                                  (6.7)

 

                                

 

Уточняем  по таблице 5.15 допустимое давление:

 

                                  = 8 ;

 

                                  = 22 ;

Условие р  - выполнено.

 

6.10 Определяем усилие в цепи, Н:

 

                                                                                    (6.8)

где  Кf – коэффициент, учитывающий влияние расположения передачи. При = 45 , кf = 1,5; по таблице 5.12 масса 1 м цепи q = 9,7 кг/м. Межосевое расстояние = 50 t = 50 50,8 = 2540 мм = 2,540 м.

 

 

6.11 От центробежных сил Р = q = 9,7 10,37 1043 Н. Расчётное нагрузка на валы, Н:

 

                                   R = P + 2 Р ;                                                    (6.9)

 

                                   R = 4214 + 2 362,5 = 4939;  

 

Проверяем коэффициент  запаса прочности цепи на растяжение:

 

                                   n =                                                       (6.10) 

 

где  Q = 12700 (таблица 5.12) – разрывное усилие цепи, кгс.

 

                                   n = что > = 10,8;

 

6.12 Определяем основные размеры ведущей звёздочки, мм:

 

                                                                                             (6.11)  

 

                                     

 

                                                                                   (6.12)

                            

                                  

 

Ступица звёздочки  d_ст = 1,6 40 = 64 мм;  

 

                                L_ст = (1,2 1,6) 40 = 48 64 мм;

 

Принимаем l_ст = 55 мм.

Толщина диска  звёздочки 0,93 = 0,93 31,75 30 мм;

где  В_ВН – расстояние между пластинками внутреннего звена.

6.13 Аналогично определяем размеры ведомой звёздочки, мм:

 

                                                                                          (6.13)

 

                                      

 

                                                                                           (6.14)

 

                                                      

 

6.14 Определяем размеры ступицы звёздочки, мм:

 

                                       dст = 1,6 60 = 96мм;

 

lст = (1,2 ÷ 1,6) × 60 = 72 ÷ 96мм, принимаем lст = 85 мм

 

Таблица 2 –  Параметры цепной передачи

 

Проектный расчет
Параметр	Значение
Тип цепи
Межосевое расстояние
Число зубьев звездочки:
ведущей
ведомой
Диаметр делительной окружности звездочек:
ведущей
ведомой
Диаметр окружности выступов звездочек:
ведущей
ведомой