Привод ленточного транспортера, состоящего из электродвигателя, цилиндрического двухступенчатого редуктора и соединительных муфт

N_K=60 • n • n₃ • L_h=60 • 153,4 • 1 • 14400=13 • 10⁷

Коэффициент учитывающий  влияние шероховатости

Z_R=1

Коэффициент учитывающий  влияние окружной скорости

Z_V=1

V= 0,57 м/с

= =167 мм

Коэффициент учитывающий  запас прочности

S_H=1,2

Тихоходная ступень, колесо:

Допускаемые контактные напряжения

[σ] _Н= σ _Нlim •Z_N•Z_R•Z_V/S_H=1007,5 • 1 • 1 • 1/1,2=840 МПа

Предел контактной выносливости

[σ] _Н1lim=17HRC_cp+200=17•50+200=1007,5 МПа

Коэффициент долговечности

Z_N= =1 при условии 1 ≤ Z_N ≤ Z _N max

N_HG=30HB_cp^2.4 ≤12 • 10⁷ =30 • 480^2.4 = 8,1• 10⁷

N_K=60 • n • n₃ • L_h=60 • 41,5 • 1 • 14400=3,5 • 10⁷

Коэффициент учитывающий  влияние шероховатости

Z_R=1

Коэффициент учитывающий  влияние окружной скорости

Z_V=1

V= 0,15 м/с

= =167 мм

Коэффициент учитывающий  запас прочности

S_H=1,2

3.2.2 Допускаемые  напряжения при расчёте на  изгибную усталостную прочность

Быстроходная ступень, шестерня:

Допускаемые напряжения изгиба

[σ] _F1= σ _Flim • Y_N • Y_R • Y_A / S_F=650 • 1 • 1 • 1/1,7=382 МПа

Предел выносливости

σ _Flim=650 МПа - принимаем

Коэффициент долговечности

Y_N= =1 при условии 1 ≤ Y_N ≤ Y _N max  

 

q=9 коэффициент  для закаленных и поверхностно  улучшенных зубьев 

 

N_FG=4 • 10⁶ число циклов

N_К=6,3• 10⁸

При N_К >N_FG принимают N_К =N_FG

Коэффициент учитывающий  влияние шероховатости 

 

Y_R=1

Коэффициент учитывающий  влияние двустороннего приложения нагрузки 

 

Y_А=1, 

 

при одностороннем  приложении

Коэффициент запаса прочности  

 

S_F=1,7

Быстроходная ступень, колесо:

Допускаемые напряжения изгиба

[σ] _F2= σ _Flim • Y_N • Y_R • Y_A / S_F=650 • 1 • 1 • 1/1,7=382 МПа

Предел выносливости

σ _Flim=650 МПа - принимаем

Коэффициент долговечности

Y_N= =1 при условии 1 ≤ Y_N ≤ Y _N max

q=9 коэффициент  для закаленных и поверхностно  улучшенных зубьев

N_FG=4 • 10⁶ число циклов

N_К=1,3• 10⁸

При N_К >N_FG принимают N_К =N_FG

Коэффициент учитывающий  влияние шероховатости 

 

Y_R=1

Коэффициент учитывающий  влияние двустороннего приложения нагрузки 

 

Y_А=1, 

 

при одностороннем  приложении

Коэффициент запаса прочности  

 

S_F=1,7

Тихоходная ступень, шестерня:

Допускаемые напряжения изгиба

[σ] _F1= σ _Flim • Y_N • Y_R • Y_A / S_F=650 • 1 • 1 • 1/1,7=382 МПа

Предел выносливости

σ _Flim=650 МПа - принимаем

Коэффициент долговечности

Y_N= =1 при условии 1 ≤ Y_N ≤ Y _N max

q=9 коэффициент  для закаленных и поверхностно  улучшенных зубьев

При N_К >N_FG принимают N_К =N_FG

Коэффициент учитывающий  влияние шероховатости 

 

Y_R=1

Коэффициент учитывающий  влияние двустороннего приложения нагрузки

Y_А=1, 

 

при одностороннем  приложении

Коэффициент запаса прочности  

 

S_F=1,7

Тихоходная ступень, колесо:

Допускаемые напряжения изгиба

[σ] _F2= σ _Flim • Y_N • Y_R • Y_A / S_F=650 • 1 • 1 • 1/1,7=382 МПа

Предел выносливости

σ _Flim=650 МПа - принимаем

Коэффициент долговечности

Y_N= =1 при условии 1 ≤ Y_N ≤ Y _N max

q=9 коэффициент  для закаленных и поверхностно  улучшенных зубьев

При N_К >N_FG принимают N_К =N_FG

Коэффициент учитывающий  влияние шероховатости 

 

Y_R=1

Коэффициент учитывающий  влияние двустороннего приложения нагрузки

Y_А=1, 

 

при одностороннем  приложении

Коэффициент запаса прочности

S_F=1,7

3.3 Определение  основных параметров передачи

Межосевое расстояние передачи:

Быстроходная ступень

принимаем a_w = 180 мм

где K_a = 450 - коэффициент межосевого расстояния для косозубых колёс; 

 

К_Н= К_НV· К_Нβ· К_Нα=1,09 · 1,25 ·1,162=1,583 

 

К_НV=1,09 - принимается по таблице 

 

К_Hβ = 1+ (К_Hβ⁰-1) · К_HW = 1+ (1,28 - 1) · 0,9 =1,25 –

коэффициент концентрации нагрузки при термической обработке;

К_HW=0,9

ψ_Bd=0,5 ψ_Bа (U_Б + 1) =0,5 · 0,25 (4,76 + 1) =0,72

К_Нβ⁰=1,28

К_Нα=1 + (К⁰_Нα - 1) · К_HW=1 + (1,18 - 1) 0,9 = 1,162

К⁰_Нα=1 + 0,06 (n_ст - 5) =1 + 0,06 (8 - 5) =1,18

Т₂=172,77 Н·м

U_Б = 4,76 

 

ψ_вa= 0,25 - коэффициент ширины колеса при не симметричном расположении

Тихоходная ступень

принимаем a_w = 250мм

где K_a = 450 - коэффициент межосевого расстояния для косозубых колёс;

К_Н= К_НV· К_Нβ· К_Нα=1,03 · 1,18 ·1,11=1,34 

 

К_НV=1,03 - принимается по таблице 

 

К_Hβ = 1+ (К_Hβ⁰-1) · К_HW = 1+ (1,28 - 1) · 0,63 =1,18 –

коэффициент концентрации нагрузки при термической обработке; 

 

К_HW=0,63

ψ_Bd=0,5 ψ_Bа (U_Б + 1) =0,5 · 0,315 (3,69 + 1) =0,74

К_Нβ⁰=1,28

К_Нα=1 + (К⁰_Нα - 1) · К_HW=1 + (1,18 - 1) 0,63 = 1,18

К⁰_Нα=1 + 0,06 (n_ст - 5) =1 + 0,06 (8 - 5) =1,18

Т₂=781,3 Н·м

U_Б = 3,69 

 

ψ_вa= 0,315 - коэффициент ширины колеса при не симметричном расположении

Предварительные размеры  колес:

Делительный диаметр быстроходного  колеса

d₂=2·a_wu/ (u+1) =2·180·4,76/ (4,76+1) = 297,5 мм

Ширина быстроходного  колеса:

b₂ = ψ_a·a_w=0,25·180=45 мм

Делительный диаметр тихоходного  колеса

d₂=2·a_wu/ (u+1) =2·250·3,69/ (3,69+1) = 363,39 мм

Ширина тихоходного колеса:

b₂ = ψ_a·a_w=0,315·250=78,75 мм, принимаем 80 мм

Модули передач:

Быстроходная ступень:

K_m = 3,4.10³- коэффициент модуля;

K_F = K_FV. K_Fβ. K_Fα=1,09.0,188.1,18 =0,24- коэффициент нагрузки;

K_FV=1,09 принимается по таблице

K_Fβ=0,18+0,82 K_Hβ°=0,18.0,82.1,28=0,188

K_Fα= K_Hα°=1,18

принимаем m = 3 мм в соответствии со стандартным значением.

Тихоходная ступень:

K_m = 3,4.10³- коэффициент модуля;

K_F = K_FV. K_Fβ. K_Fα=1,03.0,188.1,18 = 0,23- коэффициент нагрузки;

K_FV=1,03 принимается по таблице

K_Fβ=0,18+0,82 K_Hβ°=0,18.0,82.1,28=0,188

K_Fα= K_Hα°=1,18

принимаем m = 5 мм в соответствии со стандартным значением.

Суммарное число зубьев:

Быстроходная ступень:

z_Σ=2·a_w/m=2·180/3=120

Принимаем z_Σ=120.

Тихоходная ступень:

z_Σ=2·a_w/m=2·250/5=100  

 

Принимаем z_Σ=100.

Число зубьев шестерни и колеса:

Быстроходная ступень:

Шестерня:

z₁= z_Σ / (u+1) =120/ (4,76+1) =20

Колесо:

z₂= z_Σ - z₁=120-20=100

Тихоходная ступень:

Шестерня:

z₁= z_Σ / (u+1) =100/ (3,69+1) =21

Колесо:

z₂= z_Σ - z₁=100-21=79

Фактическое передаточное число:

Быстроходная ступень:

u_ф= z₂/ z₁=100/20=5

Тихоходная ступень:

u_ф= z₂/ z₁=79/21=3,76

Отклонение от заданного  передаточного числа:

Быстроходная ступень:

3,76% - такое расхождение  допускается.

Тихоходная ступень:

2,69% - такое расхождение  допускается.

Диаметры колес:

Быстроходная ступень:

Делительный диаметр шестерни:

d₁= z₁·m=20 · 3 = 60 мм

Делительный диаметр колеса:

d₂=2а_w - d₁=2 · 180 - 60=300 мм

Диаметр окружностей вершин зубьев шестерни и колеса:

d_а1= d₁+2m=60 + 2 · 3=66 мм

d_а2= d₂+2m=300 + 2 · 3=306 мм

Диаметр окружностей впадин зубьев шестерни и колеса:

d_f1= d_{1 -} 2 · 1,25 · m=60 - 2 · 1,25 ·3 =52,5 мм

d_f2= d_{2 -} 2 · 1,25 · m =300 - 2 · 1,25 ·3 =292,5 мм

Ширина шестерни:

b₁= b₂ · 1,07 = 45 · 1,07 = 48 мм

Окружная скорость колеса:

Результаты расчёта основных параметров передачи представлены в  таблице 3.3.1

Таблица 3.3.1

	Модуль (мм)	Межосевое расстояние (мм)	Число зубьев	Делительный диаметр (мм)	Ширина (мм)
Шестерня	3	180	100	60	48
Колесо			20	300	45

Тихоходная ступень:

Делительный диаметр шестерни:

d₁= z₁·m=21 · 5 = 105 мм

Делительный диаметр колеса:

d₂=2а_w - d₁=2 · 250 - 105=395 мм

Диаметр окружностей вершин зубьев шестерни и колеса:

d_а1= d₁+2m=105 + 2 · 5=115 мм

d_а2= d₂+2m=395 + 2 · 5=405 мм

Диаметр окружностей впадин зубьев шестерни и колеса:

d_f1= d_{1 -} 2 · 1,25 · m=105 - 2 · 1,25 ·5 =92,5 мм

d_f2= d_{2 -} 2 · 1,25 · m =395 - 2 · 1,25 ·5 =382,5 мм

Ширина шестерни:

b₁= b₂ · 1,07 = 80 · 1,07 = 86 мм

Окружная скорость колеса:

Результаты расчёта основных параметров передачи представлены в  таблице 3.3.2

 

Таблица 3.3.2

	Модуль (мм)	Межосевое расстояние (мм)	Число зубьев	Делительный диаметр (мм)	Ширина (мм)
Шестерня	5	250	21	105	86
Колесо			79	395	80

 

 

3.4 Определение  сил в зацеплении

Быстроходная ступень:

Окружная сила в зацеплении:

Радиальная сила в зацеплении:

F_r=F_t·tg20º=5759· tg20º=2096 H

где α = 20º - стандартный угол.

Результаты расчёта представлены в таблице 3.4 1