Кинематический расчет привода (стр. 4 из 7)

(3.27)

где Y_Fi- коэффициент, учитывающий форму зуба , который следует выбирать по эквивалентному числу зубьев

Эквивалентное число зубьев определяем согласно [5, c.46] по формуле

(3.28)

Эквивалентное число зубьев шестерни z_v3 определяем по формуле [3.28]

Эквивалентное число зубьев зубчатого колеса z_v4 определяем по формуле [3.28]

Коэффициент, учитывающий форму зуба шестерни, Y_F1 = 3,61 [5, с.42]

Коэффициент, учитывающий форму зуба зубчатого колеса, Y_F2 = 3,6 [5, с.42]

Находим отношения для шестерни по формуле (3.28)

Находим отношения для зубчатого колеса по формуле [3.28]

Дальнейший расчет ведем для зубьев колеса, для которого найденное отношение меньше.

3.20 Зубья на выносливость по напряжениям изгиба s_F, МПа,согласно ГОСТ 21354-75 проверяем по формуле

(3.29)

где K_F- коэффициент нагрузки определяем согласно [5, c.42] по формуле

K_F = K_F_K_Fv, (3.30)

где K_F- коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по длине зуба, K_F= 1,27 [5, c.43];

K_Fv - коэффициент, учитывающий динамическое действие нагрузки,

K_Fv= 1,1 [5, с.43]

K_F = 1,27_1,1 =1,4

Y_b- коэффициент для компенсации погрешностей определяем согласно [5, c.46] по формуле

(3.32)

K_F- коэффициент, K_F= 0,92 [5, c.47]

МПа

условие s_F < [s_F ]₄ выполнено

5. Расчет валов

5.1 Диаметр выходного конца вала редуктора d_кi, мм, по расчету на кручение определяем согласно [1.c.161] по формуле

(5.1)

где [t]_к - допускаемое напряжение на кручение, МПа

Диаметр выходного конца ведущего вала d_в1, мм, при []_к= 25 МПа определяем по формуле (5.1)

мм

принимаем: d_в1 = 20 мм

Диаметр подшипниковых шеек d_п1 = 25 мм

Диаметр подшипниковых шеек промежуточного вала d_п2, мм, при []_к= 35 МПа определяем по формуле (5.1)

мм

Диаметр подшипниковых шеек d_п2 = 30 мм

Диаметр вала под зубчатым колесом d_к2 = 35 мм

Диаметр выходного конца ведомого вала d_в3, мм, при []_к= 25 МПа определяем по формуле (5.1)

мм

принимаем: d_в2 = 50 мм

Диаметр подшипниковых шеек d_п2 = 55 мм

Диаметр вала под зубчатым колесом d_к2 = 60 мм

6 Конструктивные размеры передач

6.1 Диаметр ступицы d_стi, мм, определяем согласно [1.c.233] по формуле

d_стi = 1,6 d_вi, (6.1)

Диаметр ступицы зубчатого колеса промежуточного вала d_ст1, мм, определяем по формуле (6.1)

d_ст1 = 1,6 35 = 56 мм

Диаметр ступицы зубчатого колеса ведомого вала d_ст2, мм, определяем по формуле (6.1)

d_ст2 = 1,6 60 = 96 мм

6.2 Длину ступицы L_стi, мм, определяем согласно [1.c.233] по формуле

L_ст2 = (1,2 ¸1,5) × 60 = 72 ¸ 90 мм

принимаем L_ст2 = 90 мм по ширине венца зубчатого колеса

7. Конструктивные размеры корпуса редуктора

7.1 Толщину стенок корпуса редуктора , мм, определяем согласно [1.c.241] по формуле

d = 0,025 ×a_w + 3, = 0,025 × 180 + 3 = 7,5 мм

принимаем d= 8 мм

7.2 Толщина стенок крышки редуктора ₁, мм, определяем согласно [1.c.241] по формуле



d₁ = 0,02 ×a_w + 3, (7.2)

₁ = 0,02 × 180 + 3 = 6,6 мм

принимаем d_ = 8 мм

7.3 Толщину фланцев верхнего пояса корпуса редуктора b, мм, определяем согласно [1.c.241] по формуле

b = 1,5 × d, (7.3)

b = 1,5 ×8 = 12 мм

7.4 Толщину фланцев нижнего пояса крышки редуктора b₁, мм, определяем согласно [1.c.241] по формуле

b₁ = 1,5 × d₁, (7.4)

b₁ = 1,5 ×8 = 12 мм

7.5 Толщину фланцев нижнего пояса корпуса редуктора p, мм, определяли согласно [1.c.241] по формуле

p = 2,35 × d, (7.5)

p = 2,35 ×8 = 19 мм

7.6 Диаметр фундаментных болтов d₁, мм, определяем согласно [1.c.241] по формуле

d₁ = (0,03 ¸ 0,036) ×a_w + 12, (7.6)

d₁ = (0,03 ¸ 0,036) × 180 + 12 = 17,4 ¸ 18,5 мм

принимаем болты с резьбой M20

7.7 Диаметр болтов, крепящих крышку к корпусу редуктора у подшипников d₂, мм, определяем согласно [1.c.241] по формуле

d₂ = (0,7 ¸ 0,75) ×d₁; (7.7)

d₂ = (0,7 ¸ 0,75) × 20 = 14 ¸15 мм

принимаем болты с резьбой M16

7.8 Диаметр соединяющих крышку с корпусом d₃, мм, определяем согласно [1.c.241] по формуле

d₃ = (0,5 ¸ 0,6) ×d₁, (7.8)

d₃ = (0,5 ¸ 0,6) × 20 = 10 ¸12 мм

принимаем болты с резьбой M12

8. Проверка прочности шпоночных соединений

Выбираем шпонки призматические со скругленными торцами. Размеры сечений по ГОСТ 23369-78. Материал шпонок: сталь 45, нормализованная.

8.1 Ведущий вал

При диаметре шейки вала d = 20 мм выбираем шпонку сечением b = 6 мм, h = 6 мм, глубина паза t₁ = 3,5 мм, принимаем длину шпонки L = 50 мм

Проверяем выбранную шпонку на смятие, при допускаемом напряжении [s]_см = 110...190 МПа [3,с.77] по формуле

(8.1)

МПа

Условие s_см£ [s]_см выполнено

8.2 Промежуточный вал

При диаметре шейки вала d = 35 мм, выбираем шпонку сечением b=10мм, h = 8 мм, глубина паза t₁ = 5 мм, приняли длину шпонки L = 40 мм

Проверяем выбранную шпонку на смятие, при допускаемом напряжении s]_см = 110...190 МПа [3,с.77] по формуле

(8.2)

МПа

Условие s_см£ [s]_см выполнено

8.3 Ведомый вал

При диаметре шейки вала d = 50 мм, выбираем шпонку сечением b = 14 мм, h = 9 мм, глубина паза t₁ = 5,5 мм, приняли длину шпонки L = 80 мм

Проверяем выбранную шпонку на смятие, при допускаемом напряжении [s]_см = 110...190 МПа [3,с.77] по формуле

(8.3)

МПа

Условие s_см£ [s]_см выполнено

При диаметре шейки вала d = 60 мм, выбираем шпонку сечением b = 18 мм, h = 11 мм, глубина паза t₁ = 7 мм, приняли длину шпонки L = 80 мм

Проверяли выбранную шпонку на смятие, при допускаемом напряжении [s]_см = 110...190 МПа [3.с.77] по формуле

(8.4)

МПа

Условие s_см£ [s]_см выполнено

9. Первый этап компоновки редуктора

9.1 Компоновочный чертеж выполняем в одной проекции - разрез по осям валов при снятой крышке редуктора в масштабе 1:1. Проводим горизонтальную линию - ось ведущего вала, наметим положение оси промежуточного вала, при этом ось промежуточного вала проводим параллельно оси ведущего вала на расстоянии a_w = 180 мм. Намечаем положение оси ведомого вала, при этом ось ведомого вала проводим параллельно оси промежуточного вала на расстоянии a_w = 180 мм.

9.2 Конструктивно упрощенно оформляем по найденным выше размерам шестерни и зубчатого колеса. Ступицы выполняем симметрично относительно зубчатого венца

9.3 Предварительно намечаем подшипники:

- ведущий вал - d_п1 = 25 мм, шариковые радиальные однорядные;

- промежуточный вал - d_п2 = 30 мм, шариковые радиальные однорядные;

- ведомый вал - d_п2 = 55 мм, шариковые радиальные однорядные.

Данные о подшипниках выписываем из каталога ГОСТ 8338-75 и заносим в таблицу 9.1

Таблица 9.1 - Данные подшипников

Вал	Условное обозначение подшипника	d(мм)	D(мм)	В(мм)	С(кН)
Ведущий	205	25	52	15	14
Промежуточный	206	30	62	16	19,5
Ведомый	111	55	90	18	28,1

9.4 Очерчиваем внутреннюю стенку корпуса

а) принимаем зазор от окружностей вершин зубьев шестерни и зубчатого колеса 8 мм, равной толщине стенки редуктора;