Кинематический расчет двигателя

τ_-1 = 0,58σ_-1 = 0,58 · 301 = 175 МПа

Расчет вала выполняем  из условия, что нормальное напряжение изменяется по симметричному, а касательное  по нормальному циклу.

Опасное сечение под  колесом 

Крутящий момент Т₃ =136,6 Нм

Изгибающий момент М = 525,5 Нм

Проверяем вал на усталостную  прочность по условию:

S ≥ [S]

где для обеспечения  жесткости принимаем [S] =2,5...3

 расчетное значение  коэффициента запаса выносливости  определяем по формуле:

 

где коэффициент запаса определяется по формуле:

 

 

полярный момент сопротивления

 

 

Напряжение в сечении

 

 

Коэффициент асимметрии цикла:

 

 

Принимаем коэффициенты концентрации

K_σ = 1,75     K_r = 1,5Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

32

 

Коэффициент абсолютных размеров

ε_σ = 0,83    ε_r = 0,77

Коэффициент влияния  технологии упрочнения: β= 1

Тогда коэффициент  запаса:     

 

общий коэффициент  запаса  

Усталостная прочность  обеспечена, коэффициент запаса достаточен.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

33

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11. ВЫБОР ТИПА И СПОСОБА СМАЗЫВАНИЯ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС

 

Смазывание зубчатого  зацепления применяют с целью  снижения интенсивности изнашивания, отвода от трущихся зубьев теплоты  и продуктов их износа, повышения  КПД передачи. Кроме этого, большая  стабильность коэффициента трения и  демпфирующие свойства слоя смазочного материала, находящегося между взаимодействующими профилями зубьев, способствуют снижению динамичности приложения нагрузок и  повышению сопротивляемости колес  заеданию рабочих поверхностей их зубьев.

В зависимости от условий  работы зубчатых передач для смазывания зацеплений их зубчатых колес используют жидкие, пластичные и твердые смазочные  материалы.

Наиболее широкое  применение для смазывания зубчатых зацеплений колес редукторов получили жидкие смазочные материалы.

Наибольшее распространение  из жидких смазочных материалов имеют  нефтяные жидкие масла. Синтетические  смазочные жидкости (гликоли, силиконы, фторуглероды и хлоруглероды), вследствие их дороговизны, применяют при особых условиях эксплуатации, например, при высоких или низких температурах, при которых нефтяные масла неработоспособны. Вопрос' правильного выбора вязкости масла, предназначаемого для смазывания зацеплений колес зубчатых передач, основывается на экспериментальных данных и опыте эксплуатации.

Ориентировочное значение необходимой вязкости масла, выбираемого  для смазывания зубчатых передач, имеющих  стальные колеса, можно определить в зависимости от фактора χ_3n, определяемого по формуле:

 

где H_HV - твердость по Виккерсу активных поверхностей зубьев:

H_HV =450

σ_н - рабочие контактные напряжения, возникающего в зубе при действии номинальной нагрузки, МПа;

V - окружная скорость, м/с 

Определив требуемую  величину вязкости масла, назначаем  его необходимую марку. Так как v = 60 м/с, то выбираем масло И-Т-Д100.

В настоящее время  для зацеплений колес зубчатых передач  редукторов применяют картерный  и циркуляционный способы их смазки.

Картерный способ смазки назначают при окружной скорости колёс до 12,5м/с.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

34

 

При картерной смазке одно или несколько зубчатых колес  смазывают погружением их в ванну  с жидким смазочным материалом, расположенную  в нижней части корпуса передачи, называемой в этом случае картером.

Остальные узлы и детали, в том числе подшипники качения, смазываются за счет разбрызгивания масла зубьями погруженных в  него колёс и циркуляции внутри корпуса  образующегося при этом масляного  тумана.

Глубину погружения цилиндрических зубчатых колёс рекомендуется выбирать в пределах 0,75..2,0 высоты их зубьев h, но не менее 10 мм. Так как 2h=10 мм, то глубина  погружения будет равна 10 мм. В этой рекомендации учтено, что в процессе работы глубина погружения зубьев уменьшается  из-за разбрызгивания масла и его  прилипания к стенкам корпуса  и другим деталям передачи.

Толщину масляного  слоя между зубчатыми колёсами и  днищем корпуса назначают достаточно большой, чтобы продукты износа могли  оседать на дне картера и не попадали на рабочие поверхности  деталей. Рекомендуется толщину  этого масляного слоя назначать  не менее двух толщин ( 2 · 8 = 16 мм) стенок корпуса редуктора.

При картерном смазывании зубчатых зацеплений заправку в корпус передачи предварительно отфильтрованного масла производят через смотровой  люк или через заливную пробку-отдушину, завинчиваемую либо в крышку смотрового люка, либо непосредственно в корпус редуктора (в верхней его части).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

35

 

 

 

 

 

Лист

 

 

12. КОНСТРУКТИВНЫЕ РАЗМЕРЫ  ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС

 

Шестерня быстроходной ступени выполнена как вал-шестерня.

Диаметр выходного  вала d₂ = 25 мм

Диаметр вала под подшипник  принимаем d_2П =25 мм

Ширина зубчатого  венца b₃ = 45 мм

Промежуточная шестерня выполнена как колесо.

Длина зубчатого венца  b₅ = 40 мм

Диаметр валов под  подшипники принимаем d_3П = d₃ =30 мм

Диаметр валов под  ступицу второго колеса принимаем d₄ = 50 мм

Диаметр вала под ступицу  шестерни d₄₅=28 мм

 

Расчет параметров зубчатых колес сводим в таблицу+

 

 

	Обозна чение		Значение
Параметр		Формула	Шестерня		Колесо
			3	5	4	6
модуль	m	Определяется	1,5	1,5	1,5	1,5
Делительный диаметр	dд	при	28	35	123	126
Ширина зубчатого	b	проектировании	45	40	40	32
венца		расчета
Диаметр ступицы	dст	1,6·db	—	—	72	120
Длина ступицы	lст	(1,2...1,8)·d	—	—	198	64
Толщина обода	δ	4·m	—	—	6	6
Толщина диска	ε	0,3·b	—	—	12	10
Фаска	f	(0,5...0,7)·m	1	1	1	1
Угол фаски	α	45°	45°	45°	45°	45°

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

36

 

13. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ РАЗМЕРОВ КОРПУСА РЕДУКТОРА

 

Корпус редуктора  служит для размещения и координации  расположения деталей передач, защиты деталей от загрязнения и организации  системы смазки. Основным критерием  работоспособности корпуса является жесткость. Нарушение правильности расположения осей валов из-за деформации корпуса под нагрузкой не должно выходить за пределы допустимого.

В редукторостроении корпуса отливаются из чугуна.

Ориентировочное соотношение  основных размеров чугунного литья  корпуса редуктора:

Толщина стенки основания  корпуса

 

Где максимальный крутящий момент

 T_max = 1057,5

Тогда 

Принимаем δ = 8 мм

Толщина ребра у  основания

C = δ =8 мм

Диаметр стяжного болта

 

 

Принимаем ds = 14 мм

Диаметр штифта

d_шт = (0,7…0,8)·d_δ = (0,7…0,8)·12 =8…10 мм

Принимаем штифты конические по ГОСТ 3129-70 d_шт = 10 мм

Толщина фланца по разъему

δ_фл = 1,6 · d_δ = 1,6 · 12 = 19,2

Принимаем δ_фл = 19 мм

Диаметр фундаментных болтов

 

 

Принимаем d_фл = 15 мм

Ширина пояса жесткости

в_ф ≥ 1,5d_фл

в_ф ≥ 1,5 · 15= 22,5 мм

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

37