Расчет конического редуктора

                 [δ]_F2=256 н/мм²

δ_F2=3,63*1*1063/1*28*2*1*1*1,08=74,42

δ_F2≤[δ]_F2- условие выполняется

δ_F1=74,42*3,54/3,63= 72,6 н/мм²

δ_F1<[δ]_F1-условие выполняется.

[δ]_F2=256 н/мм²

δ_F2=3,63*1*1063/1*28*2*1*1*1,08=74,42

δ_F2≤[δ]_F2- условие выполняется

δ_F1=74,42*3,54/3,63= 72,6 н/мм²

δ_F1<[δ]_F1-условие выполняется.

КФДГПК.КП.151001.012.ПЗ

Лист

21

     Изм.

       Лист

№  Докум.

Подп.

Дата

                                                                    Практический расчет

КФДГПК.КП.151001.012.ПЗ

Лист

22

     Изм.

       Лист

№  Докум.

Подп.

Дата

                 Проверочный расчет.

Задача 5.

Расчет открытых передач.

Цель: 1. Выполнить проектный  расчет открытой передачи.

           2. Выполнить проверочный расчет  открытой передачи.

Расчет ременных передач  проводится в два этапа: первый- проектный  расчет с целью определения геометрических параметров передачи; второй- проверочный  расчет ремней на прочность.

5.2. Расчет клиноременной  передачи.

                                             Проектный расчет.

1. Выбираем сечение ремня:  тип сечения ремня А

2. Определяем минимальный  допустимый диаметр ведущего  шкива: d_1min=90мм.

3. Задаться расчетным  диаметром ведущего шкива: d₁=100мм   

В целях повышения срока  службы ремней рекомендуется применять  ведущие шкивы с диаметром  d₁ на 1…2  порядка выше d_1min(таблица К40)

4. Определяем диаметр  ведомого шкива d₂ , мм:

d₂=d₁ u (1-ε) где,

u-передаточное число ременной передачи;

ε-коэфицент скольжения.

d₂=100*2,08 (1-0,01)=208*0,99=206мм,

округлив по таблице К40 получаем d₂=224мм

КФДГПК.КП.151001.012.ПЗ

Лист

23

     Изм.

       Лист

№  Докум.

Подп.

Дата

 5. Определяем фактическое передаточное число u_Ф и при его отклонении ∆u от заданного u:

u_ф=d₂/d₁ (1-ε);                ∆u=|u_ф-u|/u*100% ≤ 3%

u_ф=224/100 (1-0,01)=224/99=2,26

6. Определяем ориентировочное  межосевое расстояние d, мм:

а≥0,55(d₁+d₂)+h

a=0,55(100+224)+8=186,2мм

∆u=|2,26-2,08|/2,08*100%=0,08*100%=8%≤3%

7. Определяем расчетную  длину ремня l, мм:

l=2а+π/2 (d₂+d₁)+(d₂-d₁)²/4а

l=2*186,2+3,14/2 (224+100)+(224+100)²/4*186,2=1022,02мм=1120мм

8. Уточняем значения межосевого  расстояния по стандартной длине:

а=1/8 {2l-π(d₂+d₁)+√[2l-π(d₂+d₁)]²-8(d₂-d₁)²}

a=1/8{2*1120-3,14(224+100)+√[2*1120-3,14(224+100)]²-8(224-100)²}=229,24

9. Определяем угол обхвата  ремнем ведущего шкива α₁ , град:

α₁=180°-57°d₂-d₁/а=180°-57° 224-100/229,24=155°

α₁=155°

10. Определяем скорость  ремня V , м/с:

V=π d₁*n₁/60*10³≤[V]

где d₁ и n₁ – диаметр ведущего шкива, мм и его частота вращения, об/мин;

[V]- допускаемая скорость, м/с;

[V]=25 м/с

V=3,14*100*685/60*10³=3,6

11. Определяем частоту  пробегов ремня U, с^-1:

U=V/l ≤ [U]  где,

[U]=30 с^-1- допускаемая частота пробегов;

U=V/l=3,6/1120=0,03 об/с

КФДГПК.КП.151001.012.ПЗ

Лист

24

     Изм.

       Лист

№  Докум.

Подп.

Дата

 12. Определяем допускаемою мощность, передаваемую одним клиновым ремнем с десятью клиньями [Р_n] , кВт:

[Р_n]=[Р₀] C_р*С_α*С_l*C_z где,

      [Р₀]- допускаемая приведенная мощность;

      С- поправочный  коэфицент

[Р_n]=0,95*0,9*0,92*1*0,95=0,7

13. Определяем количество  клиновых ремней:

Комплект клиновых ремней:

z=Р_ном/[Р_n] где,

Р_ном- номинальная мощность двигателя, кВт;

[P_n]- допускаемая мощность, передаваемая ремнями

z=2,2/0,7=3,14

При необходимости уменьшить  расчетное количество ремней (число  зубьев) z следует увеличить диаметр ведущего шкива d₁ или перейти на большее сечение ремня.

14. Определяем силу предварительного  натяжения F₀ , Н:

F₀=850 Р_ном С_l /z V C_α C_р=850*2,2*0,92/3,14*3,6*0,9*0,95=179,2

15. Определяем окружную  силу, передаваемую комплектом клиновых  ремней F_t ,Н:

F_t=P_ном*10³/V=2,2*10³/3,6=611,1

16. Определяем силы натяжения  ведущей F₁ и ведомой F₂ ветвей, Н:

F₁=F₀+F_t/ 2z;        F₂=F₀ –F_t/ 2z;

F₁= 179,2+ 611,1/2*3,14=276,5

F₂=179,2 – 611,1/2*3,14=81,9

КФДГПК.КП.151001.012.ПЗ

Лист

25

     Изм.

       Лист

№  Докум.

Подп.

Дата

17. Определяем силу давления  ремней на вал F_оп , Н:

     F_оп=2* F₀*z*sinα₁/2=2*179,2*3,14*sin 155/2=1098

              Проверочный расчет.

18. Проверить прочность  ремня по максимальным напряжениям  в сечении ведущей ветви δ_max , Н/мм²:

δ_max=δ₁+δ_и+δ_V≤[δ]_Р где,

а) δ₁- напряжение растяжения, Н/мм²:

δ₁=F₀/ А+F_t/2zA=179,2/81+611,1/2*3,14*81=3,4

б) δ_и- напряжение изгиба

δ_и=Е_и h/d₁=80*8/100=6,4

в) δ_v=рV²*10^-6=1250*3,6²*10^-6=0,2

г) [δ]_р- допускаемое напряжение растяжения, Н/мм²:

[δ]_p=10 Н/мм²

δ_max=3,4+6,4+0,2=10

δ_max≤[δ]_р

КФДГПК.КП.151001.012.ПЗ

Лист

26

     Изм.

       Лист

№  Докум.

Подп.

Дата

                     Табличный ответ к задаче.

КФДГПК.КП.151001.012.ПЗ

Лист

27

     Изм.

       Лист

№  Докум.

Подп.

Дата

Задача 6.

Нагрузки валов редуктора.

Цель: 1. Определить силы в  зацеплении редукторной передачи.

           2. Определить консольные силы.

           3. Построить силовую схему нагружения  валов.

1. Определение сил в  зацеплении закрытых передач.

 Окружная сила в  зацеплении:

F_t1=F_t2

F_t2=2T₂*10,3/0,857d_e2=2*117,6*10³/0,857*184=1492Н=1,5кН

Радиальная сила в зацеплении:

F_r1=F_t1*  _r=1492*0,28=417,76

F_r2=F_at=1163,76

=(0,44cosδ₁-0,7 sinδ₁)= 0,44cos 12°30´- 0,7sin 12°30´=0,44*0,9763-0,7*0,2164=0,2781Н= 0,28 кН

Осевая сила в зацеплении:

F_a1=F_t1*   _a=1492*0,78=1163,76 Н

F_a2=F_r1=417,76

_a=(0,44sinδ₁+0,7cosδ₁=0,44sin12°30´+0,7cos12°30´=0,44*0,2164+0,7*0,9763=0,7786Н=0,78 кН

2. Определение консольных  сил:

F_оп=2*F₀*z*sin α₁/ 2=1098

F_м1=50√T₁…125√T₂=50√27,8=50*5,27=263,63

                                          Задача 7.

Разработка чертежа общего вида редуктора.

Цель: 1. Выбрать материал валов.

            2. Выбрать допускаемые напряжения  на кручение.

            3. Выполнить проектный расчет  валов на чистое кручение.

            4. Выбрать предварительно тип  подшипника.

            5. Разработать чертеж общего вида  редуктора.

КФДГПК.КП.151001.012.ПЗ

Лист

28

     Изм.

       Лист

№  Докум.

Подп.

Дата

7.1. Выбор материала волов:

        Сталь  45

         Механические характеристики: δ_в=600 н/мм²

                                                                      δ_-1=260 н/мм²

                                                                      δ_Т=320 н/мм²

7.2. Выбор допускаемых  напряжений на кручение:

   для шестерни: [ĩ]_к=10 н/мм²

   для колеса: [ĩ]_к=20 н/мм²

7.3. Определение геометрических  параметров ступеней валов.

1 ступень (под элемент  открытой передачи или полумуфту):

d₁=³√М_к*10³/0,2[ĩ]_к=³√ 27,8*10³/0,2*10=24,3 где,

М_к=Т- крутящий момент, равный вращающему моменту на валу, Н*м;

l₁=(1,2…1,5)d₁=1,2*24,3=22,1

2 ступень (под уплотнение  крышки с отверстием и подшипник):

d₂=d₁+2t=24,3+2*2=28,3

l≈0,6d₄=0,6*35=21

3 ступень (под шестерню, колесо):

d₃=d₄+3,2r=35+3,2*2=41,4

              l₃- определяется графически на эскизной компановке.

4 ступень (под подшипник):

d₄=d₅+(2…4)=33+2=35

              l₄- определяется графически.

5 ступень ( упорная или  под резьбу):

d₅=33

l₅=0,4*d₄=0,4*35=14

КФДГПК.КП.151001.012.ПЗ

Лист

29

     Изм.

       Лист

№  Докум.

Подп.

Дата

Вал колеса:

d₁=³√М_к*10³/0,2[ĩ]_к=³√117,6*10³/0,2*20=³√29400=30

l₁=(1,0…1,5)d₁=1,5*30=45

d₂=d₁+2t=30+2*2,2=34,4≈35

l₂=1,25d₂=1,25*35=43,7

d₃=d₂+3,2r=35+3,2*2,5=43

                 l₃- определить графически

d₄=d₂≈35

l₄=T+c=18,5+15=33,5

d₅=d₃+3t=43+3*2,5=50,5

                 l₅- определить графически

7.4. Предварительный выбор  подшипников.

 Для шестерни:

1. тип подшипника: роликовые  конические типа 7000;

серия: легкая;

угол контакта: α=14°;

схема установки: 4 (врастяжку)

2. обозначение: 7207

d=35мм                                                                    Грузоподъемность:

D=72мм                                                                    С_r=35,2кН

Т=18,5мм                                                                  С_оr=26,3 кН

b=17мм                                                                    Фактор нагрузки:

с=15мм                                                                      е=0,37

r=2,0 мм                                                                     y=0,62

r₁=1,08мм                                                                   y₀=0,89  

α=14°                                                                          

КФДГПК.КП.151001.012.ПЗ

Лист

30

     Изм.

       Лист

№  Докум.

Подп.

Дата