Реферат: Расчет редуктора приборного типа

--PAGE_BREAK--|- 0.177|% <  2%
2.5. Расчёт угловых скоростей вращения валов редуктора.

Угловая частота вращения вала ( в об/с )двигателя определяется по формуле:
<img width=«86» height=«45» src=«ref-1_783575428-315.coolpic» v:shapes="_x0000_i1062">               <img width=«74» height=«47» src=«ref-1_783575743-293.coolpic» v:shapes="_x0000_i1063">

где <img width=«20» height=«23» src=«ref-1_783576036-199.coolpic» v:shapes="_x0000_i1064"> – угловая частота вращения вала двигателя,

      <img width=«29» height=«23» src=«ref-1_783576235-208.coolpic» v:shapes="_x0000_i1065"> – угловая частота вращения последующих валов;

<img width=«147» height=«41» src=«ref-1_783576443-383.coolpic» v:shapes="_x0000_i1066">                      <img width=«112» height=«41» src=«ref-1_783576826-350.coolpic» v:shapes="_x0000_i1067"> 
<img width=«128» height=«41» src=«ref-1_783577176-360.coolpic» v:shapes="_x0000_i1068">                          <img width=«125» height=«41» src=«ref-1_783577536-373.coolpic» v:shapes="_x0000_i1069">
<img width=«113» height=«41» src=«ref-1_783577909-344.coolpic» v:shapes="_x0000_i1070">                             <img width=«116» height=«41» src=«ref-1_783578253-346.coolpic» v:shapes="_x0000_i1071">

 

2.6. Расчёт крутящих моментов валов производиться по формуле:

 <img width=«67» height=«47» src=«ref-1_783578599-301.coolpic» v:shapes="_x0000_i1072">            <img width=«93» height=«25» src=«ref-1_783578900-300.coolpic» v:shapes="_x0000_i1073">     

где W1 — мощность на валу двигателя (в Вт);

       Wi – мощность последующих валов (в Вт);

       Ti – крутящий момент на валу (в Нмм);

       h — к.п.д. ступени   h = 0.97

W1=4.5;                                      <img width=«133» height=«41» src=«ref-1_783579200-366.coolpic» v:shapes="_x0000_i1074">                   

W11=4.5×0.97=4.365;                  <img width=«163» height=«41» src=«ref-1_783579566-391.coolpic» v:shapes="_x0000_i1075">                    

W111=4.365×0.97=4.23;               <img width=«160» height=«41» src=«ref-1_783579957-401.coolpic» v:shapes="_x0000_i1076">

W1v=4.23×0.97=4.11;                   <img width=«153» height=«41» src=«ref-1_783580358-381.coolpic» v:shapes="_x0000_i1077">

Wv=4.11×0.97=3.98;                     <img width=«147» height=«41» src=«ref-1_783580739-360.coolpic» v:shapes="_x0000_i1078">

Wv1=3.98×0.97=3.86;                   <img width=«160» height=«41» src=«ref-1_783581099-399.coolpic» v:shapes="_x0000_i1079">
2.7. Расчёт диаметров валов и подбор подшипников.

2.7.1. Примерный расчёт диаметров валов.

Диаметр вала под подшипник определяется по формуле (см.[2]):
<img width=«94» height=«25» src=«ref-1_783581498-297.coolpic» v:shapes="_x0000_i1080">;
Диаметр вала под зубчатое колесо/шестерню принимается равным:
<img width=«94» height=«25» src=«ref-1_783581795-303.coolpic» v:shapes="_x0000_i1081">;
dII=4×0.4=1.6;                     DII=1.6×1.6=2.56;

dIII=4×0.5=2.0;                    DIII=2.0×1.6=3.2;

dIV=4×0.5=2.0;                    DIV=2.0×1.6=3.2;

dV=4×0.6=2.4;                     DV=2.4×1.6=3.84;

dVI=4×0.6=2.4;                    DVI=2.4×1.6=3.84;
2.7.2. Подбор действительных размеров валов в соответствии с размерами подшипников:
В таблице №1 приведены сведения о подшипникахсверхлёгкой стали:



 таблица№1 ”Подшипники”      
В соответствии с таблицей №1 принимаем следующие значения для валов:



№ п/п

1

2

3

4

5

Условное  обозначение подшипника

1000091

1000092

1000094

1000093

1000094

Внутренний диаметр подшипника, d, мм

1.0

2.0

4.0[1]

3.0

4.0

Внешний диаметр подшипника, D, мм

4.0

6.0

11.0

8.0

11.0

Ширина,  B, мм

1.6

2.3

4.0

3.0

4.0

Диаметр вала, di, мм

1.0

2.0

4.0

3.0

4.0

Диаметр вала, Di, мм

1.6

3.2

6.4

4.8

6.4



 2.7.3. В соответствии с толщиной большего подшипника (№4) выбираем толщину пластин редуктора:

подшипник №4(1000094):    
B = 4.0 (мм);

Принимаем толщину пластин редуктора равной В¢= 4.5(мм).


3. Проверочный силовой расчёт выходной зубчатой передачи.
Сделаем проверочный силовой расчёт на выносливость выходной зубчатой передачи по изгибной усталости.

Условие прочности:

<img width=«134» height=«43» src=«ref-1_783582098-391.coolpic» v:shapes="_x0000_i1082">, (3.1)

где  <img width=«21» height=«23» src=«ref-1_783582489-206.coolpic» v:shapes="_x0000_i1083"> — напряжение при изгибе;

       [<img width=«21» height=«23» src=«ref-1_783582489-206.coolpic» v:shapes="_x0000_i1084">] — предельно допустимое напряжение при изгибе, определяемое по формуле:

для колеса:          <img width=«194» height=«26» src=«ref-1_783582901-427.coolpic» v:shapes="_x0000_i1085"><img width=«12» height=«23» src=«ref-1_783565127-169.coolpic» v:shapes="_x0000_i1086">(3.2.1),
для шестерни:                                          <img width=«79» height=«47» src=«ref-1_783583497-328.coolpic» v:shapes="_x0000_i1087">    (3.2.2);

где  sT — предел текучести материала (в Н/мм2);

   sB- предел прочности материала (в Н/мм2);

        s-1– предел выносливости материала, определяемый по формуле:

<img width=«170» height=«23» src=«ref-1_783583825-375.coolpic» v:shapes="_x0000_i1088">,     (3.2.3)

        Sn   — запас прочности;

       kFC = 0.8 — коэффициент, учитывающий влияние реверсивности передачи;

   m — модуль зубчатого колеса;

   YF — коэффициент, учитывающий влияние формы зуба;

   WFt -<img width=«12» height=«23» src=«ref-1_783565127-169.coolpic» v:shapes="_x0000_i1089">удельная, нагрузка по ширине зуба, определяемая по формуле:
<img width=«230» height=«55» src=«ref-1_783584369-581.coolpic» v:shapes="_x0000_i1090">  (3.3)
где T – крутящий момент, действующий на зубчатое колесо;

       kF — коэффициент, учитывающий влияние неравномерности распределения нагрузки;

<img width=«109» height=«27» src=«ref-1_783584950-349.coolpic» v:shapes="_x0000_i1091"> ,  (3.4)
где  <img width=«28» height=«24» src=«ref-1_783585299-215.coolpic» v:shapes="_x0000_i1092"> — коэффициент, учитывающий влияние неравномерности распределения нагрузки между зубьями;

   <img width=«27» height=«25» src=«ref-1_783585514-213.coolpic» v:shapes="_x0000_i1093">— коэффициент, учитывающий влияние неравномерности распределения нагрузки по ширине зуба;

   <img width=«27» height=«24» src=«ref-1_783585727-214.coolpic» v:shapes="_x0000_i1094">— коэффициент, учитывающий влияние динамической нагрузки;

   bw-рабочая ширина венца зубчатой передачи;

   dw=d -диаметр делительной окружности зубчатого колеса.
1). Проведём расчёт на выносливость колеса.


Материал колеса:Бр. ОЦ 4-3т

<img width=«64» height=«23» src=«ref-1_783585941-247.coolpic» v:shapes="_x0000_i1095">Мпа;

<img width=«64» height=«23» src=«ref-1_783586188-252.coolpic» v:shapes="_x0000_i1096">Мпа;

По формуле (3.2.1) определяем  :

<img width=«317» height=«23» src=«ref-1_783586440-532.coolpic» v:shapes="_x0000_i1097">

По [3]:                         <img width=«28» height=«24» src=«ref-1_783585299-215.coolpic» v:shapes="_x0000_i1098">=1;           <img width=«27» height=«25» src=«ref-1_783585514-213.coolpic» v:shapes="_x0000_i1099">=1.02;

<img width=«336» height=«49» src=«ref-1_783587400-730.coolpic» v:shapes="_x0000_i1100">

По формуле (3.4) определяем <img width=«21» height=«23» src=«ref-1_783588130-208.coolpic» v:shapes="_x0000_i1101">:

<img width=«21» height=«23» src=«ref-1_783588130-208.coolpic» v:shapes="_x0000_i1102">=1×1.02×1.089=1.11

По формуле (3.3) определяем <img width=«29» height=«24» src=«ref-1_783588546-217.coolpic» v:shapes="_x0000_i1103">:

<img width=«227» height=«45» src=«ref-1_783588763-531.coolpic» v:shapes="_x0000_i1104">;

По [3]:            <img width=«60» height=«23» src=«ref-1_783589294-252.coolpic» v:shapes="_x0000_i1105"> для z = 117;

По формуле (3.1) определяем <img width=«21» height=«23» src=«ref-1_783582489-206.coolpic» v:shapes="_x0000_i1106">:

<img width=«215» height=«41» src=«ref-1_783589752-480.coolpic» v:shapes="_x0000_i1107">

133.56< 139.2    т.е. <img width=«21» height=«23» src=«ref-1_783582489-206.coolpic» v:shapes="_x0000_i1108">< <img width=«32» height=«23» src=«ref-1_783590438-216.coolpic» v:shapes="_x0000_i1109">;

Условие прочности выполняется.
2). Проведём расчёт на выносливость шестерни.


Материал шестерни:Сталь 40ХН, обработка — улучшение

<img width=«73» height=«21» src=«ref-1_783590654-240.coolpic» v:shapes="_x0000_i1110">МПа;

          Sn = 1.1

По формуле (3.2.3) определяем:

<img width=«236» height=«21» src=«ref-1_783590894-428.coolpic» v:shapes="_x0000_i1111">

По формуле (3.2.2) определяем:

<img width=«181» height=«41» src=«ref-1_783591322-428.coolpic» v:shapes="_x0000_i1112">
По [3]:                         <img width=«28» height=«24» src=«ref-1_783585299-215.coolpic» v:shapes="_x0000_i1113">=1;           <img width=«27» height=«25» src=«ref-1_783585514-213.coolpic» v:shapes="_x0000_i1114">=1.02;

<img width=«324» height=«49» src=«ref-1_783592178-689.coolpic» v:shapes="_x0000_i1115">

По формуле (3.4) определяем <img width=«21» height=«23» src=«ref-1_783588130-208.coolpic» v:shapes="_x0000_i1116">:

<img width=«21» height=«23» src=«ref-1_783588130-208.coolpic» v:shapes="_x0000_i1117">=1×1.02×1.508=1.538;

По формуле (3.3) определяем <img width=«29» height=«24» src=«ref-1_783588546-217.coolpic» v:shapes="_x0000_i1118">:

<img width=«227» height=«45» src=«ref-1_783593500-537.coolpic» v:shapes="_x0000_i1119">;

По [3]:            <img width=«68» height=«23» src=«ref-1_783594037-259.coolpic» v:shapes="_x0000_i1120"> для z = 20;

По формуле (3.1) определяем <img width=«21» height=«23» src=«ref-1_783582489-206.coolpic» v:shapes="_x0000_i1121">:

<img width=«225» height=«41» src=«ref-1_783594502-501.coolpic» v:shapes="_x0000_i1122">

258.77 < 381.8    т.е. <img width=«21» height=«23» src=«ref-1_783582489-206.coolpic» v:shapes="_x0000_i1123">< <img width=«32» height=«23» src=«ref-1_783590438-216.coolpic» v:shapes="_x0000_i1124">;

Условие прочности выполняется.
4.
Расчёт предохранительной фрикционной муфты.

Проведём расчёт числа дисков предохранительной фрикционной муфты, исходя из следующих условий:

1.             Наружный диаметр трущихся поверхностей D2=8, (определён в процессе конструирования);

2.             Внутренний диаметр трущихся поверхностей D1=3, (определён в процессе конструирования);

3.             Материал дисков – закалённая сталь по бронзе без смазки;

4.             Допустимое удельное давление на рабочих поверхностях (см.[1]): [p] = 1.2Мпа, коэффициент трения скольжения f = 0.2;

5.             Момент ТV= 372;

Расчёт муфты производиться по формуле:
<img width=«161» height=«27» src=«ref-1_783595425-381.coolpic» v:shapes="_x0000_i1125">,     (4.1)
где Ттр – момент трения, развиваемый на парах рабочих поверхностей z;

       Q – сила прижатия;

       Rcp – средний радиус трения, определяемый по формуле:
<img width=«103» height=«43» src=«ref-1_783595806-328.coolpic» v:shapes="_x0000_i1126">,    (4.2)
z – число трущихся поверхностей;

b — коэффициент запаса сцепления,

 (принимаем b = 1.25);

kD – коэффициент динамической нагрузки,

(принимаем kD = 1.2);

Исходя из формул (4.1) и (4.2), z определяется как:
<img width=«117» height=«47» src=«ref-1_783596134-427.coolpic» v:shapes="_x0000_i1127">,     (4.3)
Удельное давление:     <img width=«47» height=«43» src=«ref-1_783596561-259.coolpic» v:shapes="_x0000_i1128"> ,     (4.4)
где S – площадь поверхности трения, определяемая по формуле:
<img width=«106» height=«46» src=«ref-1_783596820-384.coolpic» v:shapes="_x0000_i1129"> ,     (4.5)
Из формул (4.4) и (4.5) определяем силу прижатия:
<img width=«155» height=«46» src=«ref-1_783597204-449.coolpic» v:shapes="_x0000_i1130"> ,     (4.6)
Исходя из формул (4.3) и (4.6) имеем формулу для расчёта числа трущихся поверхностей z:
<img width=«182» height=«47» src=«ref-1_783597653-540.coolpic» v:shapes="_x0000_i1131">
<img width=«287» height=«48» src=«ref-1_783598193-655.coolpic» v:shapes="_x0000_i1132">
Число фрикционных дисков nопределяется по формуле:

<img width=«127» height=«19» src=«ref-1_783598848-285.coolpic» v:shapes="_x0000_i1133">
    продолжение
--PAGE_BREAK--