Реферат: Проектирование привода роликового транспортера

--PAGE_BREAK--


<img width=«276» height=«34» src=«ref-2_1049150383-954.coolpic» v:shapes="_x0000_i1063">






Частота вращения вала шестерни тихоходной ступени:

                                                                                        

<img width=«140» height=«25» src=«ref-2_1049151337-426.coolpic» v:shapes="_x0000_i1064">

(13)



<img width=«324» height=«34» src=«ref-2_1049151763-1140.coolpic» v:shapes="_x0000_i1065">





Частота вращения вала шестерни быстроходной ступени:



<img width=«101» height=«25» src=«ref-2_1049152903-246.coolpic» v:shapes="_x0000_i1066">

(14)



<img width=«272» height=«34» src=«ref-2_1049153149-1000.coolpic» v:shapes="_x0000_i1067">





2.4 Силовой расчет [1]
2.4.1 Вычисление вращающих моментов на валах редуктора
Вращающий момент  на приводном валу ролика:

<img width=«137» height=«49» src=«ref-2_1049154149-509.coolpic» v:shapes="_x0000_i1068">

(15)



<img width=«253» height=«46» src=«ref-2_1049154658-899.coolpic» v:shapes="_x0000_i1069">



Момент на валу колеса тихоходной ступени редуктора:        



<img width=«171» height=«53» src=«ref-2_1049155557-528.coolpic» v:shapes="_x0000_i1070">

(16)





<img width=«322» height=«51» src=«ref-2_1049156085-1331.coolpic» v:shapes="_x0000_i1071">





Вращающий момент на валу шестерни тихоходной ступени:



<img width=«137» height=«51» src=«ref-2_1049157416-519.coolpic» v:shapes="_x0000_i1072">

(17)



<img width=«287» height=«51» src=«ref-2_1049157935-1354.coolpic» v:shapes="_x0000_i1073">





Вращающий момент на валу шестерни быстроходной ступени:



<img width=«99» height=«51» src=«ref-2_1049159289-361.coolpic» v:shapes="_x0000_i1074">

(18)



<img width=«240» height=«51» src=«ref-2_1049159650-1132.coolpic» v:shapes="_x0000_i1075">




2.5 Выбор твердости, термической обработки и материала колес [1]
В зависимости от вида изделия, условий его эксплуатации и требований к габаритным размерам выбирают необходимую твердость колес и материал для их изготовления. Для силовых передач чаще всего применяют стали. Передачи со стальными зубчатыми колесами имеют минимальную массу и габариты, тем меньшие, чем выше твердость рабочих поверхностей зубьев, которая в свою очередь зависит от марки стали и варианта термической обработки.       

 Принимаем передачи редуктора косозубыми.

Выбранные твердости, термическая обработка и материала колес представлены в таблице 1.
Таблица 1 – Выбранные материалы

Ступень



Марка стали

Твердость зубьев

<img width=«23» height=«25» src=«ref-2_1049160782-103.coolpic» v:shapes=«Рисунок_x0020_47»>
,


МПа

Термо-обработка

в сердцевине

на поверхности

1-ая (б/ход.)

колесо

40Х

235-262НВ

235-262НВ

640

Улучшение

шестерня

40Х

269-302НВ

269-302НB

750

Улучшение

2-ая (т/ход.)

колесо

40ХН

235-262HB

235-262HB

630

Улучшение

шестерня

40ХН

269-302HB

269-302HB

750

Улучшение



2.6 Допускаемые контактные напряжения [1]
Определяют по общей зависимости, учитывая влияние на контактную прочность долговечности, шероховатости сопрягаемых поверхностей зубьев и окружной скорости.

<img width=«183» height=«57» src=«ref-2_1049160885-457.coolpic» v:shapes="_x0000_s1067 _x0000_s1068 _x0000_s1069 _x0000_s1070 _x0000_s1071 _x0000_s1072 _x0000_s1073 _x0000_s1074 _x0000_s1075 _x0000_s1076 _x0000_s1077 _x0000_s1078 _x0000_s1079 _x0000_s1080 _x0000_s1081 _x0000_s1082 _x0000_s1083 _x0000_s1084 _x0000_s1085 _x0000_s1086 _x0000_s1087 _x0000_s1088"><img width=«183» height=«54» src=«ref-2_1049161342-73.coolpic» v:shapes="_x0000_i1077">,

(19)

где   ZN  – коэффициент долговечности;

 ZR – коэффициент учитывающий шероховатость; ZR=1;

 Zv – коэффициент учитывающий влияние угловой скорости; Zv=1;

 Sн – коэффициент запаса прочности; Sн=1,1.

     предел контактной выносливости вычисляют по эмпирическим формулам в зависимости от материала и способа термической обработки

зубчатого колеса и средней твердости (НВср или HRCэ ср) :



<img width=«145» height=«26» src=«ref-2_1049161415-484.coolpic» v:shapes="_x0000_i1078">

(20)



1-ая ступень:

для шестерни:

                <img width=«251» height=«34» src=«ref-2_1049161899-836.coolpic» v:shapes="_x0000_i1079">





для колеса:

<img width=«247» height=«34» src=«ref-2_1049162735-795.coolpic» v:shapes="_x0000_i1080">

2-ая ступень:

для шестерни:

                 <img width=«247» height=«34» src=«ref-2_1049163530-834.coolpic» v:shapes="_x0000_i1081">





для колеса:

<img width=«247» height=«34» src=«ref-2_1049162735-795.coolpic» v:shapes="_x0000_i1082">


                                                                          


Коэффициент долговечности:

<img width=«92» height=«56» src=«ref-2_1049165159-502.coolpic» v:shapes=«Рисунок_x0020_53»>  при условии <img width=«104» height=«25» src=«ref-2_1049165661-339.coolpic» v:shapes=«Рисунок_x0020_54»>,

(21)

где  NHG– число циклов, соответствующее перелому кривой усталости, определяют по средней твердости поверхностей зубьев:



<img width=«199» height=«29» src=«ref-2_1049166000-645.coolpic» v:shapes="_x0000_i1085">

(22)



1-ая ступень:

для шестерни:

                <img width=«302» height=«29» src=«ref-2_1049166645-967.coolpic» v:shapes="_x0000_i1086">





для колеса:

<img width=«300» height=«29» src=«ref-2_1049167612-921.coolpic» v:shapes="_x0000_i1087">

2-ая ступень:

для шестерни:

                  <img width=«302» height=«29» src=«ref-2_1049166645-967.coolpic» v:shapes="_x0000_i1088">





для колеса:

<img width=«300» height=«29» src=«ref-2_1049167612-921.coolpic» v:shapes="_x0000_i1089">

ресурс передачи в числах циклов перемены напряжений при частоте вращения n, об/мин и времени работы Lh, час:



<img width=«136» height=«25» src=«ref-2_1049170421-446.coolpic» v:shapes=«Рисунок_x0020_60»>,

(23)



где  n3  – число вхождений в зацепление зуба рассчитываемого колеса за один его оборот; n3 = 1.



<img width=«177» height=«25» src=«ref-2_1049170867-556.coolpic» v:shapes="_x0000_i1091">,

(24)

где  <img width=«25» height=«26» src=«ref-2_1049171423-191.coolpic» v:shapes="_x0000_i1092"> – количество лет; <img width=«53» height=«26» src=«ref-2_1049171614-255.coolpic» v:shapes="_x0000_i1093">;

<img width=«32» height=«25» src=«ref-2_1049171869-204.coolpic» v:shapes="_x0000_i1094"> – количество смен; <img width=«60» height=«25» src=«ref-2_1049172073-247.coolpic» v:shapes="_x0000_i1095">;

<img width=«26» height=«26» src=«ref-2_1049172320-194.coolpic» v:shapes="_x0000_i1096"> – количество часов в смену.<img width=«55» height=«26» src=«ref-2_1049172514-261.coolpic» v:shapes="_x0000_i1097">.



<img width=«207» height=«34» src=«ref-2_1049172775-690.coolpic» v:shapes="_x0000_i1098">





Тихоходный вал:



<img width=«293» height=«29» src=«ref-2_1049173465-1029.coolpic» v:shapes="_x0000_i1099">


Промежуточный вал:



<img width=«303» height=«29» src=«ref-2_1049174494-1084.coolpic» v:shapes="_x0000_i1100">





Быстроходный вал:



<img width=«281» height=«29» src=«ref-2_1049175578-1007.coolpic» v:shapes="_x0000_i1101">





Для длительно работающих быстроходных передач Nk  ³NHGи, следовательно, ZN=1, что и учитывает первый знак неравенства в формуле (21). Второй знак неравенства ограничивает допускаемые напряжения по условию предотвращения пластической деформации или хрупкого разрушения поверхностного слоя: ZNmax=2,6 для материалов с однородной структурой (улучшенных, объемно закаленных).

Эквивалентное число циклов:



<img width=«116» height=«26» src=«ref-2_1049176585-380.coolpic» v:shapes="_x0000_i1102">

(25)



где <img width=«24» height=«25» src=«ref-2_1049176965-108.coolpic» v:shapes=«Рисунок_x0020_70»>– коэффициент эквивалентности; <img width=«67» height=«23» src=«ref-2_1049177073-166.coolpic» v:shapes="_x0000_i1104">.
Тихоходный вал:



                                                <img width=«267» height=«29» src=«ref-2_1049177239-916.coolpic» v:shapes="_x0000_i1105">       

                                                                                      



Промежуточный вал:



<img width=«271» height=«29» src=«ref-2_1049178155-952.coolpic» v:shapes="_x0000_i1106">



                                                                         

Быстроходный вал:                                                  



<img width=«272» height=«29» src=«ref-2_1049179107-927.coolpic» v:shapes="_x0000_i1107">





Коэффициент долговечности шестерни быстроходной ступени:



<img width=«203» height=«60» src=«ref-2_1049180034-1136.coolpic» v:shapes="_x0000_i1108"> 





Аналогично выполняем расчеты для других ступеней и результаты расчета сводим в таблице 2.
Таблица 2 – Коэффициенты долговечности

Коэффициенты долговечности

шестерни быстроходной ступени

0,606

колеса быстроходной ступени

0,757

шестерни тихоходной ступени

0,822

колеса тихоходной ступени

0,983

По условию принимаем  ZN= 1.

Подставив все найденные значения в формулу (19) получим:

Допускаемые контактные напряжения шестерни быстроходной ступени:

                                <img width=«239» height=«51» src=«ref-2_1049181170-909.coolpic» v:shapes="_x0000_i1109">
Аналогично выполняем расчеты для других ступеней и результаты расчета сводим в таблице 3.
Таблица 3 – Допускаемые контактные напряжения

допускаемые контактные напряжения

<img width=«33» height=«25» src=«ref-2_1049182079-146.coolpic» v:shapes=«Рисунок_x0020_76»>, МПа

шестерни быстроходной ступени

600

колеса быстроходной ступени

500

шестерни тихоходной ступени

600

колеса тихоходной ступени

500



В связи расположения линии контакта под углом к полюсной линии допускаемые напряжения можно повысить до значения:



<img width=«211» height=«36» src=«ref-2_1049182225-743.coolpic» v:shapes="_x0000_i1111">,

(26)
    продолжение
--PAGE_BREAK--
где <img width=«139» height=«27» src=«ref-2_1049182968-547.coolpic» v:shapes="_x0000_i1112">.



<img width=«319» height=«36» src=«ref-2_1049183515-1171.coolpic» v:shapes="_x0000_i1113">





<img width=«220» height=«34» src=«ref-2_1049184686-824.coolpic» v:shapes="_x0000_i1114">



Условие выполняется.



2.7 Допускаемые напряжения изгиба [1]
Определяют по общей зависимости, учитывая влияние на сопротивление усталости при изгибе долговечности, шероховатости

поверхности, и реверса нагрузки:



<img width=«201» height=«54» src=«ref-2_1049185510-718.coolpic» v:shapes="_x0000_i1115">,

(27)

где: <img width=«13» height=«25» src=«ref-2_1049186228-73.coolpic» v:shapes=«Рисунок_x0020_82»><img width=«41» height=«26» src=«ref-2_1049186301-210.coolpic» v:shapes="_x0000_i1117">– предел выносливости;

<img width=«25» height=«25» src=«ref-2_1049186511-189.coolpic» v:shapes=«Рисунок_x0020_84»>– коэффициент долговечности;

<img width=«25» height=«25» src=«ref-2_1049186700-186.coolpic» v:shapes=«Рисунок_x0020_85»> – коэффициент учитывающий влияние шероховатости; <img width=«25» height=«25» src=«ref-2_1049186700-186.coolpic» v:shapes="_x0000_i1120">= 1,1;

<img width=«24» height=«25» src=«ref-2_1049187072-188.coolpic» v:shapes=«Рисунок_x0020_86»> – коэффициент учитывающий влияние двухстороннего  приложения нагрузки (реверса); <img width=«24» height=«25» src=«ref-2_1049187072-188.coolpic» v:shapes="_x0000_i1122"> = 0,65;

<img width=«20» height=«25» src=«ref-2_1049187448-186.coolpic» v:shapes=«Рисунок_x0020_87»> – коэффициент запаса прочности; <img width=«20» height=«25» src=«ref-2_1049187448-186.coolpic» v:shapes="_x0000_i1124"> = 1,7.

Предел выносливости для колеса:



<img width=«141» height=«28» src=«ref-2_1049187820-475.coolpic» v:shapes="_x0000_i1125">

(28)



<img width=«235» height=«34» src=«ref-2_1049188295-778.coolpic» v:shapes="_x0000_i1126">





Предел выносливости для шестерни:



<img width=«252» height=«34» src=«ref-2_1049189073-864.coolpic» v:shapes="_x0000_i1127">





<img width=«85» height=«51» src=«ref-2_1049189937-322.coolpic» v:shapes="_x0000_i1128">при условии <img width=«104» height=«25» src=«ref-2_1049165661-339.coolpic» v:shapes=«Рисунок_x0020_92»>,

(29)

Коэффициент долговечности:

где: <img width=«33» height=«27» src=«ref-2_1049190598-207.coolpic» v:shapes=«Рисунок_x0020_93»> – число циклов соответствующее перелому кривой усталости; <img width=«92» height=«27» src=«ref-2_1049190805-372.coolpic» v:shapes="_x0000_i1131">;

<img width=«32» height=«25» src=«ref-2_1049191177-207.coolpic» v:shapes=«Рисунок_x0020_94»> – эквивалентное число циклов.



<img width=«100» height=«25» src=«ref-2_1049191384-328.coolpic» v:shapes=«Рисунок_x0020_95»>

(30)



где <img width=«21» height=«25» src=«ref-2_1049191712-104.coolpic» v:shapes=«Рисунок_x0020_96»>– коэффициент эквивалентности.

Для улучшенных зубчатых колес <img width=«41» height=«24» src=«ref-2_1049191816-231.coolpic» v:shapes=«Рисунок_x0020_97»>,<img width=«68» height=«26» src=«ref-2_1049192047-309.coolpic» v:shapes="_x0000_i1136">.

эквивалентное число циклов для шестерни быстроходной ступени:



<img width=«260» height=«29» src=«ref-2_1049192356-930.coolpic» v:shapes="_x0000_i1137">





Аналогично выполняем расчеты для других ступеней, и результаты расчета сводим в таблице 4.
Таблица 4 – эквивалентное число циклов

эквивалентное число циклов

<img width=«32» height=«25» src=«ref-2_1049191177-207.coolpic» v:shapes=«Рисунок_x0020_100»>

шестерни быстроходной ступени

8,536∙108

колеса быстроходной ступени

1,375∙108

шестерни тихоходной ступени

1,375∙108

колеса тихоходной ступени

2,86∙107



Коэффициент долговечности шестерни быстроходной ступени:



<img width=«207» height=«60» src=«ref-2_1049193493-1041.coolpic» v:shapes="_x0000_i1139">





Аналогично выполняем расчеты для других ступеней и результаты расчета сводим в таблице 5.

Таблица 5 – Коэффициент долговечности

Коэффициент долговечности

<img width=«24» height=«25» src=«ref-2_1049194534-189.coolpic» v:shapes=«Рисунок_x0020_102»>

шестерни быстроходной ступени

0,409

колеса быстроходной ступени

0,555

шестерни тихоходной ступени

0,555

колеса тихоходной ступени

0,72



По условию принимаем <img width=«24» height=«25» src=«ref-2_1049194534-189.coolpic» v:shapes=«Рисунок_x0020_103»> = 1.

Допускаемые напряжения изгиба для шестерни быстроходной ступени:



<img width=«316» height=«51» src=«ref-2_1049194912-1195.coolpic» v:shapes="_x0000_i1142">





Аналогично выполняем расчеты для других ступеней и результаты расчета сводим в таблице 6.
Таблица 6 – Допускаемые напряжения изгиба

Допускаемые напряжения изгиба

<img width=«31» height=«25» src=«ref-2_1049196107-148.coolpic» v:shapes=«Рисунок_x0020_105»>, МПа

шестерни быстроходной ступени

217,13

колеса быстроходной ступени

176,65

шестерни тихоходной ступени

217,13

колеса тихоходной ступени

176,65



Принимаем наименьшее из допускаемых напряжений <img width=«131» height=«27» src=«ref-2_1049196255-288.coolpic» v:shapes="_x0000_i1144">.
2.8 Расчет цилиндрических зубчатых передач [1]
Расчет приведем для первой (быстроходной) ступени.

2.8.1 Межосевое расстояние
Предварительный расчет межосевого расстояния:
                                  <img width=«172» height=«58» src=«ref-2_1049196543-710.coolpic» v:shapes="_x0000_i1145">                                        (31)
                                            <img width=«315» height=«56» src=«ref-2_1049197253-1491.coolpic» v:shapes="_x0000_i1146">                                      

Окружную скорость вычисляют по формуле:
                                                 <img width=«150» height=«61» src=«ref-2_1049198744-851.coolpic» v:shapes="_x0000_i1147">                                     (32)

                                                                                 

                                           <img width=«296» height=«52» src=«ref-2_1049199595-1571.coolpic» v:shapes="_x0000_i1148">
Назначаем степень точности зубчатой передачи 8.
Межосевое расстояние вычисляем по формуле:
                                  <img width=«265» height=«60» src=«ref-2_1049201166-1060.coolpic» v:shapes="_x0000_i1149">
,                          
(33)
где:    Ка – коэффициент для косозубых колес; Ка = 410;

 yba– коэффициент ширины;

         <img width=«27» height=«25» src=«ref-2_1049202226-196.coolpic» v:shapes=«Рисунок_x0020_112»>– коэффициент нагрузки в расчетах на контактную прочность.             

Из расчета на ЭВМ – ψbd= 1,129.



<img width=«112» height=«54» src=«ref-2_1049202422-553.coolpic» v:shapes="_x0000_i1151">,

   (34)



<img width=«195» height=«52» src=«ref-2_1049202975-989.coolpic» v:shapes="_x0000_i1152">





<img width=«152» height=«27» src=«ref-2_1049203964-442.coolpic» v:shapes=«Рисунок_x0020_115»>,

  (35)



где:  KHn– коэффициент учитывающий внутреннюю динамику нагружения; KHn=1,06;

KHb– коэффициент учитывающий неравномерность распределения нагрузки по длине контактной линии;

KHa  – коэффициент учитывающий распределение нагрузки между зубьями.

<img width=«182» height=«28» src=«ref-2_1049204406-577.coolpic» v:shapes=«Рисунок_x0020_116»>,

(36)



где:  <img width=«33» height=«28» src=«ref-2_1049204983-214.coolpic» v:shapes=«Рисунок_x0020_117»> –коэффициент учитывающий неравномерность распределения нагрузки в начальный период работы; <img width=«33» height=«28» src=«ref-2_1049204983-214.coolpic» v:shapes="_x0000_i1156">=1,18;

<img width=«31» height=«25» src=«ref-2_1049205411-206.coolpic» v:shapes=«Рисунок_x0020_118»> –коэффициент учитывающий приработку зубьев; <img width=«51» height=«25» src=«ref-2_1049205617-223.coolpic» v:shapes="_x0000_i1158">0,28.



<img width=«232» height=«28» src=«ref-2_1049205840-815.coolpic» v:shapes="_x0000_i1159">







 <img width=«175» height=«27» src=«ref-2_1049206655-542.coolpic» v:shapes=«Рисунок_x0020_120»>,

(37)



где <img width=«32» height=«27» src=«ref-2_1049207197-212.coolpic» v:shapes=«Рисунок_x0020_121»> – начальное значение распределения нагрузки между зубьями.



<img width=«176» height=«29» src=«ref-2_1049207409-553.coolpic» v:shapes="_x0000_i1162"> при условии <img width=«86» height=«25» src=«ref-2_1049207962-349.coolpic» v:shapes=«Рисунок_x0020_123»>,





где: A= 0,25 – для зубчатых колес твердостью Н1и Н2£350НВ;

 nст = 8 – степень точности.

<img width=«76» height=«29» src=«ref-2_1049208311-338.coolpic» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1109"> 

                                       <img width=«220» height=«29» src=«ref-2_1049208649-774.coolpic» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1110">, принимаем



<img width=«235» height=«25» src=«ref-2_1049209423-810.coolpic» v:shapes="_x0000_i1164">





<img width=«202» height=«26» src=«ref-2_1049210233-720.coolpic» v:shapes="_x0000_i1165">





<img width=«447» height=«57» src=«ref-2_1049210953-1992.coolpic» v:shapes="_x0000_i1166">





Из стандартного ряда примем  aw= 80 мм.
2.8.2 Предварительные основные размеры колеса
делительный диа­метр колеса быстроходной ступени:



<img width=«116» height=«52» src=«ref-2_1049212945-579.coolpic» v:shapes="_x0000_i1167">
<img width=«247» height=«51» src=«ref-2_1049213524-1269.coolpic» v:shapes="_x0000_i1168">

(38)



ширина колеса быстроходной ступени:     

<img width=«103» height=«25» src=«ref-2_1049214793-310.coolpic» v:shapes="_x0000_i1169">

   (39)



<img width=«208» height=«34» src=«ref-2_1049215103-764.coolpic» v:shapes="_x0000_i1170">





Принимаем b2= 25 мм.
2.8.3 Модуль передачи
модуль быстроходной ступени:



<img width=«151» height=«54» src=«ref-2_1049215867-643.coolpic» v:shapes="_x0000_i1171">



 

 (40)

<img width=«263» height=«51» src=«ref-2_1049216510-1130.coolpic» v:shapes="_x0000_i1172">



<img width=«229» height=«54» src=«ref-2_1049217640-951.coolpic» v:shapes="_x0000_i1173">,



где: Km  – для косозубых передач; Km= 2,8∙103.

KF– коэффициент нагрузки при расчете по напряжениям изгиба:


    

        (41)



                                    <img width=«163» height=«28» src=«ref-2_1049218591-461.coolpic» v:shapes="_x0000_i1174">,                                     (42)
где  KFv– коэффициент учитывающий внутреннюю динамику нагружения;  KFv= 1,12;

KFβ– коэффициент учитывающий неравномерность распределения нагрузки по длине контактной линии;

KFα– коэффициент учитывающий распределение нагрузки между зубьями; KFα= 1,6.
                                                                <img width=«176» height=«32» src=«ref-2_1049219052-673.coolpic» v:shapes="_x0000_i1175">                                      (43)      
                                                        <img width=«226» height=«28» src=«ref-2_1049219725-779.coolpic» v:shapes="_x0000_i1176">
<img width=«215» height=«25» src=«ref-2_1049220504-736.coolpic» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1111">                                                                                                   

             (44)
<img width=«404» height=«54» src=«ref-2_1049221240-1853.coolpic» v:shapes="_x0000_i1177">    продолжение
--PAGE_BREAK--
Принимаем меньшее значение, согласуя его со стандартным, m= 1 мм.
2.8.4 Суммарное число зубьев и угол наклона
Минимальный угол наклона зубьев косозубых колес:



<img width=«145» height=«58» src=«ref-2_1049223093-794.coolpic» v:shapes="_x0000_i1178">

    (45)

<img width=«203» height=«52» src=«ref-2_1049223887-959.coolpic» v:shapes="_x0000_i1179">





Суммарное число зубьев:

<img width=«144» height=«47» src=«ref-2_1049224846-622.coolpic» v:shapes="_x0000_i1180">

   (46)

<img width=«219» height=«49» src=«ref-2_1049225468-901.coolpic» v:shapes="_x0000_i1181">





Полученные значения zsокругляем в меньшую сторону до целого числа и определяют действительные значения угла b:

Принимаем zs= 157.

Для косозубых колес <img width=«86» height=«28» src=«ref-2_1049226369-375.coolpic» v:shapes="_x0000_i1182">.



<img width=«141» height=«58» src=«ref-2_1049226744-870.coolpic» v:shapes="_x0000_i1183">

  (47)



<img width=«208» height=«55» src=«ref-2_1049227614-1089.coolpic» v:shapes="_x0000_i1184">





2.8.5 Число зубьев шестерни и колеса
Число зубьев шестерни:



<img width=«96» height=«52» src=«ref-2_1049228703-429.coolpic» v:shapes="_x0000_i1185">

  (48)

   <img width=«180» height=«51» src=«ref-2_1049229132-851.coolpic» v:shapes="_x0000_i1186">



                                     

Значение z1округляют в ближайшую сторону до целого числа z1 = 22.
Для косозубых колес:

                                   <img width=«132» height=«29» src=«ref-2_1049229983-444.coolpic» v:shapes="_x0000_i1187">                                          (49)

<img width=«229» height=«29» src=«ref-2_1049230427-706.coolpic» v:shapes="_x0000_i1188">

<img width=«75» height=«26» src=«ref-2_1049231133-283.coolpic» v:shapes="_x0000_i1189">

22 ³16,06

Число зубьев колеса:                      



<img width=«88» height=«25» src=«ref-2_1049231416-255.coolpic» v:shapes="_x0000_i1190">

(50)



<img width=«148» height=«26» src=«ref-2_1049231671-490.coolpic» v:shapes="_x0000_i1191">





2.8.6 Фактическое передаточное число
Фактические значения передаточных чисел не должны отличатся от номинальных более чем на 4%.

<img width=«66» height=«53» src=«ref-2_1049232161-315.coolpic» v:shapes="_x0000_i1192">

(51)



<img width=«132» height=«46» src=«ref-2_1049232476-602.coolpic» v:shapes="_x0000_i1193">





<img width=«355» height=«55» src=«ref-2_1049233078-1475.coolpic» v:shapes="_x0000_i1194">  Условие выполняется.
2.8.7 Диаметры колес
Делительный диаметр шестерни:



<img width=«84» height=«50» src=«ref-2_1049234553-439.coolpic» v:shapes="_x0000_i1195">

(52)



<img width=«208» height=«52» src=«ref-2_1049234992-875.coolpic» v:shapes="_x0000_i1196">





Делительный диаметр колеса:



<img width=«107» height=«25» src=«ref-2_1049235867-363.coolpic» v:shapes="_x0000_i1197">

(53)



<img width=«243» height=«34» src=«ref-2_1049236230-850.coolpic» v:shapes="_x0000_i1198">





Диаметр вершины шестерни:



<img width=«116» height=«25» src=«ref-2_1049237080-364.coolpic» v:shapes="_x0000_i1199">

(54)



<img width=«226» height=«34» src=«ref-2_1049237444-714.coolpic» v:shapes="_x0000_i1200">



                                                                    

Диаметр вершины колеса:



<img width=«123» height=«25» src=«ref-2_1049238158-377.coolpic» v:shapes="_x0000_i1201">

(55)

      

<img width=«244» height=«34» src=«ref-2_1049238535-836.coolpic» v:shapes="_x0000_i1202">





Диаметр впадин шестерни:



<img width=«156» height=«26» src=«ref-2_1049239371-507.coolpic» v:shapes="_x0000_i1203">

(56)



<img width=«264» height=«34» src=«ref-2_1049239878-848.coolpic» v:shapes="_x0000_i1204">





Диаметр впадин колеса:



<img width=«160» height=«26» src=«ref-2_1049240726-510.coolpic» v:shapes="_x0000_i1205">

(57)



<img width=«283» height=«34» src=«ref-2_1049241236-952.coolpic» v:shapes="_x0000_i1206">





2.8.8 Размеры заготовок
Чтобы получить при термической обработки принятые для расчета механические характеристики материала колес, требуется, чтобы размеры Dзаг, Sзагзаготовок колес не превышали предельно допустимых значений Dпр, Sпр.

                                             <img width=«84» height=«28» src=«ref-2_1049242188-328.coolpic» v:shapes="_x0000_i1207"> или<img width=«73» height=«28» src=«ref-2_1049242516-334.coolpic» v:shapes="_x0000_i1208">





Шестерни:

<img width=«103» height=«25» src=«ref-2_1049242850-357.coolpic» v:shapes="_x0000_i1209">

(58)



<img width=«199» height=«34» src=«ref-2_1049243207-650.coolpic» v:shapes="_x0000_i1210">





<img width=«84» height=«28» src=«ref-2_1049243857-344.coolpic» v:shapes="_x0000_i1211">мм,  <img width=«66» height=«20» src=«ref-2_1049244201-313.coolpic» v:shapes="_x0000_i1212">мм, условие выполняется.
Колеса:

                                       <img width=«220» height=«34» src=«ref-2_1049244514-749.coolpic» v:shapes="_x0000_i1213">
<img width=«88» height=«28» src=«ref-2_1049245263-386.coolpic» v:shapes="_x0000_i1214">мм,  <img width=«77» height=«20» src=«ref-2_1049245649-388.coolpic» v:shapes="_x0000_i1215">мм, условие выполняется.



<img width=«100» height=«25» src=«ref-2_1049246037-327.coolpic» v:shapes="_x0000_i1216">

(59)

<img width=«171» height=«34» src=«ref-2_1049246364-559.coolpic» v:shapes="_x0000_i1217">





<img width=«108» height=«34» src=«ref-2_1049246923-442.coolpic» v:shapes="_x0000_i1218">, <img width=«68» height=«20» src=«ref-2_1049247365-345.coolpic» v:shapes="_x0000_i1219">мм, условие выполняется.

так как неравенства выполняются, оставляем материал деталей и способ термической обработки.
2.8.9 Проверка зубьев колес по контактным напряжениям

 

Расчетное значение контактного напряжения:



<img width=«264» height=«66» src=«ref-2_1049247710-1069.coolpic» v:shapes="_x0000_i1220">,

(60)



где Zs=8400 МПа1/2  для косозубых передач.



<img width=«374» height=«60» src=«ref-2_1049248779-1837.coolpic» v:shapes="_x0000_i1221">



                   

<img width=«536» height=«52» src=«ref-2_1049250616-2032.coolpic» v:shapes="_x0000_i1222">

(61)

                                                                                       

Так как расчетное напряжение sНменьше  [s]Н в пределах 15-20%, то ранее принятые параметры передачи принимают за окончательные.
2.8.10  Силы в зацеплении
<img width=«263» height=«266» src=«ref-2_1049252648-6139.coolpic» v:shapes="_x0000_i1223">

Рисунок 3 – Схема сил в зацеплении
окружная:

<img width=«120» height=«52» src=«ref-2_1049258787-509.coolpic» v:shapes="_x0000_i1224">

(62)



<img width=«223» height=«51» src=«ref-2_1049259296-982.coolpic» v:shapes="_x0000_i1225">



                                                                                                          

радиальная:

<img width=«96» height=«52» src=«ref-2_1049260278-593.coolpic» v:shapes="_x0000_i1226">

(63)



                                                            <img width=«197» height=«47» src=«ref-2_1049260871-483.coolpic» v:shapes="_x0000_i1227">





осевая:

<img width=«69» height=«51» src=«ref-2_1049261354-394.coolpic» v:shapes="_x0000_i1228">

(64)

<img width=«188» height=«52» src=«ref-2_1049261748-871.coolpic» v:shapes="_x0000_i1229">





2.8.11 Проверка зубьев колес по напряжениям изгиба
Расчетное напряжение изгиба в зубьях колеса:



<img width=«267» height=«54» src=«ref-2_1049262619-917.coolpic» v:shapes="_x0000_i1230">,

(65)



  где: <img width=«28» height=«25» src=«ref-2_1049263536-196.coolpic» v:shapes="_x0000_i1231"> – коэффициент нагрузки при расчете по напряжениям изгиба; <img width=«95» height=«25» src=«ref-2_1049263732-420.coolpic» v:shapes="_x0000_i1232">;

UFS2 – коэффициент учитывающий форму зуба колеса; UFS2 = 3,59; 

<img width=«24» height=«28» src=«ref-2_1049264152-189.coolpic» v:shapes="_x0000_i1233"> – коэффициента, учитывающего угол наклона зуба;

Ue  – коэффициент, учитывающий перекрытие зубьев; Ue= 0,65  .

Значение коэффициента Ub, учитывающего угол наклона зуба в

косозубой передачи, вычисляют по формуле:
<img width=«99» height=«48» src=«ref-2_1049264341-471.coolpic» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1112">                                            (66)

                                            

<img width=«179» height=«51» src=«ref-2_1049264812-749.coolpic» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1113">







             <img width=«411» height=«48» src=«ref-2_1049265561-1629.coolpic» v:shapes="_x0000_i1234">





122,27 < 176,65  условие выполнено.
Расчетное напряжение изгиба в зубьях шестерни:



<img width=«175» height=«54» src=«ref-2_1049267190-674.coolpic» v:shapes="_x0000_i1235">,

(67)

где UFS1  – коэффициент учитывающий форму зуба колеса; UFS1 = 3,91.



  <img width=«256» height=«51» src=«ref-2_1049267864-1059.coolpic» v:shapes="_x0000_i1236">





133,17 < 217,13  условие выполнено.
2.8.12 Проверочный расчет на прочность зубьев при действии пиковой нагрузки
Целью расчета является предотвращение остаточных деформаций или хрупкого разрушения поверхностного слоя или самих зубьев при действии пикового момента Tпик. Действие пиковых нагрузок оценивают коэффициентом перегрузки Кпер=2,2. Если пиковый момент не задан, то его значение находят с учетом спецификации работы машины по пусковому моменту электродвигателя.
<img width=«120» height=«28» src=«ref-2_1049268923-360.coolpic» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1114">                                       (68)
                                        <img width=«217» height=«34» src=«ref-2_1049269283-645.coolpic» v:shapes="_x0000_i1237">
           Для предотвращения остаточных деформаций или хрупкого

разрушения поверхностного слоя контактное напряжение sHmaxне должно превышать допускаемое напряжение [s]Hmax.



<img width=«208» height=«33» src=«ref-2_1049269928-535.coolpic» v:shapes="_x0000_i1238">,

   (69)



где  <img width=«27» height=«25» src=«ref-2_1049270463-109.coolpic» v:shapes="_x0000_i1239">– контактное напряжение.                 

<img width=«293» height=«33» src=«ref-2_1049270572-969.coolpic» v:shapes="_x0000_i1240">


    продолжение
--PAGE_BREAK--


<img width=«128» height=«28» src=«ref-2_1049271541-476.coolpic» v:shapes="_x0000_i1241">

   (70)



где <img width=«24» height=«26» src=«ref-2_1049272017-181.coolpic» v:shapes="_x0000_i1242">– предел текучести; <img width=«123» height=«35» src=«ref-2_1049272198-510.coolpic» v:shapes="_x0000_i1243">.



<img width=«238» height=«34» src=«ref-2_1049272708-887.coolpic» v:shapes="_x0000_i1244">





774,81 < 1792  условие выполнено.

Для предотвращения остаточных деформаций и хрупкого разрушения зубьев напряжение σFmaxизгиба при действии пикового момента не должен превышать допускаемое [σ]Fmax.



<img width=«207» height=«28» src=«ref-2_1049273595-584.coolpic» v:shapes="_x0000_i1245">

(71)



Для шестерни:                           

<img width=«273» height=«34» src=«ref-2_1049274179-920.coolpic» v:shapes="_x0000_i1246">





Для колеса:

<img width=«256» height=«34» src=«ref-2_1049275099-833.coolpic» v:shapes="_x0000_i1247">





Допускаемое напряжение вычисляют в зависимости от вида термической обработки:

<img width=«209» height=«53» src=«ref-2_1049275932-704.coolpic» v:shapes="_x0000_i1248">,

(72)

где: σFlim– предел выносливости при изгибе;

   YNmax– максимально возможное значение коэффициента долговечности;

       kst– коэффициент влияния частоты приложения пиковой нагрузки;

       Sst– коэффициент запаса прочности.
Для шестерни:

σFlim  =516,25 МПа; YNmax=4; kst=1; Sst=1,75.



<img width=«276» height=«51» src=«ref-2_1049276636-1079.coolpic» v:shapes="_x0000_i1249">





292,98 < 1180  условие выполнено.

Для колеса:

σFlim  =420 МПа; YNmax=4; kst=1,3; Sst=1,75.



<img width=«243» height=«51» src=«ref-2_1049277715-1006.coolpic» v:shapes="_x0000_i1250">





268 < 960  условие выполнено.

Аналогично выполняем расчет цилиндрической зубчатой передачи для второй ступени и результаты сводим в таблице 7.
Таблица 7 – Результаты расчета второй ступени

Межосевое расстояние, мм

125

ширина колеса тихоходной ступени, мм

40

Модуль передачи, мм

2,5

Суммарное число зубьев

96

угол наклона зубьев

16,26

Число зубьев шестерни

17

Число зубьев колеса

79

Фактическое передаточное число

4,647

Делительный диаметр шестерни, мм

44,27

Делительный диаметр колеса, мм

205,73

Диаметр вершины шестерни, мм

49,27

Диаметр вершины колеса, мм

210,73

Диаметр впадин шестерни, мм

38,02

Диаметр впадин колеса, мм

199,48

Размеры заготовок, мм



шестерни

56

колеса

217

Расчетное значение контактного напряжения, МПа

506,67

Допустимое значение контактного напряжения, МПа

552,27

Силы в зацеплении, Н



окружная

2208

радиальная

837,1

осевая

644

Расчетное напряжение изгиба в зубьях колеса, МПа

75,92

Расчетное напряжение изгиба в зубьях шестерни, МПа

86,28

Допустимое значение напряжения изгиба в зубьях колеса, МПа

176,65

Допустимое значение напряжения изгиба в зубьях шестерни, МПа

217,13

Максимальное контактное напряжение, МПа

751,51

Максимальное напряжение изгиба, МПа



шестерни

189,81

колеса

167,01

допускаемое контактное напряжение, МПа

1764

допускаемое напряжение изгиба, МПа



шестерни

1180

колеса

960


3. Эскизный проект [1]
3.1 Определение диаметров валов и предварительный выбор подшипников
Предварительные значения диаметров различных участков стальных валов редуктора.

Для быстроходного входного вала (рис. 4)



<img width=«124» height=«31» src=«ref-2_1049278721-537.coolpic» v:shapes="_x0000_i1251">

(73)



<img width=«167» height=«30» src=«ref-2_1049279258-704.coolpic» v:shapes="_x0000_i1252"> мм





Т.к. быстроходный вал приводится во вращение валом электродвигателя через стандартную муфту, то диаметр выходного конца этого вала согласовываем с диаметром вала электродвигателя: <img width=«144» height=«27» src=«ref-2_1049279962-533.coolpic» v:shapes="_x0000_i1253">.

Принимаем d= 18 мм (<img width=«103» height=«53» src=«ref-2_1049280495-509.coolpic» v:shapes="_x0000_i1254">).



dn> d+ 2tкон,

(74)



где tкон– высота заплечика; tкон= 1,5.         



dn= 18 + 2∙1,5 = 21 мм





Назначаем подшипник радиальный шариковый однорядный серии 205

ГОСТ 8338-75.

Принимаем dn= 25 мм – диаметр посадочного отверстия подшипника.



<img width=«104» height=«25» src=«ref-2_1049281004-362.coolpic» v:shapes="_x0000_i1255">

(75)



где r=1,5– фаска подшипника.



dБn= 25+3∙1,5 =29,5 мм





Принимаем dБn= 30 мм – диаметр буртика подшипника.

<img width=«570» height=«188» src=«ref-2_1049281366-15127.coolpic» v:shapes=«Рисунок_x0020_213»>

Рисунок 4 – Быстроходный вал
для промежуточного вала (рис.5)



<img width=«128» height=«31» src=«ref-2_1049296493-541.coolpic» v:shapes="_x0000_i1257">

(76)



<img width=«191» height=«30» src=«ref-2_1049297034-729.coolpic» v:shapes="_x0000_i1258">мм





Для унификации конструкции редуктора примем подшипники для промежуточного вала такие же, что и для быстроходного и проведем расчет диаметров оставшихся участков относительно диаметров под подшипники.

Принимаем dK= 32 мм – диаметр посадочного отверстия зубчатого колеса.



<img width=«103» height=«25» src=«ref-2_1049297763-373.coolpic» v:shapes="_x0000_i1259">,

(77)



где f= 1 – фаска колеса.



<img width=«197» height=«29» src=«ref-2_1049298136-746.coolpic» v:shapes="_x0000_i1260">мм





Принимаем dБк= 38 мм – диаметр буртика зубчатого колеса.



dБn= 25 + 3∙1,5 = 29,5 мм
<img width=«593» height=«275» src=«ref-2_1049298882-22967.coolpic» hspace=«12» v:shapes=«Рисунок_x0020_490»>Принимаем dБn=30 мм – диаметр буртика подшипника.



Рисунок 5 – Промежуточный вал
для тихоходного вала (рис. 6)



<img width=«111» height=«31» src=«ref-2_1049321849-517.coolpic» v:shapes="_x0000_i1261">

(78)



<img width=«199» height=«30» src=«ref-2_1049322366-805.coolpic» v:shapes="_x0000_i1262"> мм





Принимаем d= 36 мм.



dn= 36 + 2∙2 = 40 мм





Назначаем подшипник радиальный шариковый однорядный серии 208

ГОСТ 8338 — 75.

Принимаем dn= 40 мм.



dБn= 40 + 3∙2 = 46 мм





Принимаем dБп= 48 мм – диаметр буртика подшипника.              
<img width=«142» height=«26» src=«ref-2_1049323171-496.coolpic» v:shapes="_x0000_i1263"> мм
Примем dБк = 53 мм – диаметр посадочного отверстия зубчатого колеса.
<img width=«621» height=«267» src=«ref-2_1049323667-24089.coolpic» v:shapes=«Рисунок_x0020_712»>

Рисунок 6 – Тихоходный вал

                                                                                                         
3.2 Эскизная компоновка редуктора
Определяем расстояния между деталями передач.

Чтобы поверхности вращающихся колес не задевали за внутренние поверхности стенок корпуса, между ними оставляют зазор а.



<img width=«84» height=«25» src=«ref-2_1049347756-306.coolpic» v:shapes="_x0000_i1265">,

(79)



где  L– расстояние между внешними поверхностями деталей передач; L=  450,9 мм.

<img width=«163» height=«30» src=«ref-2_1049348062-669.coolpic» v:shapes="_x0000_i1266">мм





Принимаем а = 10 мм.

bo= 3∙a

(80)



bo= 3∙10 = 30 мм                                    





с = (0,3…0,5)∙а

(81)



с = 0,5∙10 = 5 мм





<img width=«355» height=«400» src=«ref-2_1049348731-4646.coolpic» v:shapes="_x0000_i1267">

Рисунок 7 – Компоновка
4. Расчет валов привода на прочность [1]
4.1 Быстроходный вал.
Силы, действующие на вал.

Ft2= 716,6 Н

Fr2= 265,8 Н

Fa2= 140,8 Н



<img width=«117» height=«29» src=«ref-2_1049353377-406.coolpic» v:shapes="_x0000_i1268">

(82)



<img width=«195» height=«30» src=«ref-2_1049353783-741.coolpic» v:shapes="_x0000_i1269">H





1) <img width=«89» height=«28» src=«ref-2_1049354524-424.coolpic» v:shapes="_x0000_i1270">



<img width=«242» height=«29» src=«ref-2_1049354948-656.coolpic» v:shapes="_x0000_i1271">







<img width=«339» height=«48» src=«ref-2_1049355604-1334.coolpic» v:shapes="_x0000_i1272"> H





2) <img width=«71» height=«25» src=«ref-2_1049356938-323.coolpic» v:shapes="_x0000_i1273">



<img width=«145» height=«26» src=«ref-2_1049357261-484.coolpic» v:shapes="_x0000_i1274">





<img width=«200» height=«22» src=«ref-2_1049357745-755.coolpic» v:shapes="_x0000_i1275">H


    продолжение
--PAGE_BREAK--


3) <img width=«88» height=«28» src=«ref-2_1049358500-408.coolpic» v:shapes="_x0000_i1276">

<img width=«286» height=«25» src=«ref-2_1049358908-778.coolpic» v:shapes="_x0000_i1277">





<img width=«392» height=«48» src=«ref-2_1049359686-1449.coolpic» v:shapes="_x0000_i1278">Н





4) <img width=«72» height=«25» src=«ref-2_1049361135-328.coolpic» v:shapes="_x0000_i1279">                                                           

<img width=«187» height=«25» src=«ref-2_1049361463-553.coolpic» v:shapes="_x0000_i1280">





<img width=«260» height=«22» src=«ref-2_1049362016-891.coolpic» v:shapes="_x0000_i1281">Н





5) <img width=«71» height=«25» src=«ref-2_1049362907-351.coolpic» v:shapes="_x0000_i1282">

<img width=«129» height=«25» src=«ref-2_1049363258-499.coolpic» v:shapes="_x0000_i1283">Н





Строим эпюры моментов:

<img width=«423» height=«620» src=«ref-2_1049363757-43140.coolpic» v:shapes=«Рисунок_x0020_572»>

Рисунок 7 – Эпюры моментов
Расчет на статическую прочность.
Расчет для шестерни.

                                                                      

Нормальные напряжения:



<img width=«169» height=«52» src=«ref-2_1049406897-704.coolpic» v:shapes="_x0000_i1285">,

(83)



где:  Мmax– суммарный изгибающий момент;

W– момент сопротивления сечения вала  при расчете на изгиб;

Fmax  – осевая сила;

A– площадь поперечного сечения.
Касательные напряжения:



<img width=«124» height=«52» src=«ref-2_1049407601-591.coolpic» v:shapes="_x0000_i1286">,

(84)



где:  MК max– крутящий момент;

WК– момент сопротивления сечения вала при расчете на кручение.



<img width=«231» height=«34» src=«ref-2_1049408192-700.coolpic» v:shapes="_x0000_i1287">,

(85)



где Кпер – коэффициент перегрузки; Кпер = 2,2.



<img width=«244» height=«32» src=«ref-2_1049408892-806.coolpic» v:shapes="_x0000_i1288">Н∙м





Fmax= Kпер∙Fа

(86)



Fmax=2,2∙140,8=309,7Н




Площадь поперечного сечения:



<img width=«152» height=«52» src=«ref-2_1049409698-704.coolpic» v:shapes="_x0000_i1289">,

(87)

где: <img width=«22» height=«25» src=«ref-2_1049410402-106.coolpic» v:shapes="_x0000_i1290">= 0,97;

d– диаметр центрального отверстия;

d– делительный диаметр.



<img width=«264» height=«49» src=«ref-2_1049410508-1102.coolpic» v:shapes="_x0000_i1291"> мм2





<img width=«72» height=«52» src=«ref-2_1049411610-408.coolpic» v:shapes="_x0000_i1292">,                              

       (88)



где J – момент инерции.



<img width=«147» height=«54» src=«ref-2_1049412018-720.coolpic» v:shapes="_x0000_i1293">,

(89)

где <img width=«21» height=«25» src=«ref-2_1049412738-106.coolpic» v:shapes="_x0000_i1294">= 0,97;



<img width=«273» height=«51» src=«ref-2_1049412844-1124.coolpic» v:shapes="_x0000_i1295"> мм4





<img width=«171» height=«51» src=«ref-2_1049413968-886.coolpic» v:shapes="_x0000_i1296"> мм3



WК= 2∙W                                                    



(90)



WК = 2∙985,4 = 1971 мм3





<img width=«201» height=«25» src=«ref-2_1049414854-701.coolpic» v:shapes="_x0000_i1297"> Н∙м





<img width=«144» height=«28» src=«ref-2_1049415555-438.coolpic» v:shapes="_x0000_i1298">

(91)



<img width=«219» height=«54» src=«ref-2_1049415993-1120.coolpic» v:shapes="_x0000_i1299">МПа





<img width=«263» height=«52» src=«ref-2_1049417113-1101.coolpic» v:shapes="_x0000_i1300">МПа





Определяем частные коэффициенты запаса прочности:



<img width=«76» height=«48» src=«ref-2_1049418214-347.coolpic» v:shapes="_x0000_i1301">

(92)



<img width=«136» height=«51» src=«ref-2_1049418561-683.coolpic» v:shapes="_x0000_i1302">





<img width=«71» height=«48» src=«ref-2_1049419244-311.coolpic» v:shapes="_x0000_i1303">

(93)



<img width=«133» height=«51» src=«ref-2_1049419555-690.coolpic» v:shapes="_x0000_i1304">





Общий коэффициент запаса:



<img width=«199» height=«59» src=«ref-2_1049420245-763.coolpic» v:shapes="_x0000_i1305">,

(94)

где <img width=«96» height=«25» src=«ref-2_1049421008-401.coolpic» v:shapes="_x0000_i1306">.



<img width=«207» height=«56» src=«ref-2_1049421409-1022.coolpic» v:shapes="_x0000_i1307">



                                                                       

Расчет на сопротивление усталости.
Находим коэффициент запаса S.



<img width=«230» height=«59» src=«ref-2_1049422431-906.coolpic» v:shapes="_x0000_i1308">

(95)



<img width=«81» height=«52» src=«ref-2_1049423337-377.coolpic» v:shapes="_x0000_i1309">,

(96)



где  <img width=«21» height=«25» src=«ref-2_1049423714-100.coolpic» v:shapes="_x0000_i1310"> и  <img width=«19» height=«25» src=«ref-2_1049423814-96.coolpic» v:shapes="_x0000_i1311">– амплитуды напряжений цикла.

                                                                              

<img width=«100» height=«51» src=«ref-2_1049423910-520.coolpic» v:shapes="_x0000_i1312">,

(97)



где М – результирующий изгибающий момент.



<img width=«160» height=«36» src=«ref-2_1049424430-591.coolpic» v:shapes="_x0000_i1313">

(98)



<img width=«200» height=«36» src=«ref-2_1049425021-725.coolpic» v:shapes="_x0000_i1314">Н∙м



                                                                                  

Нормальные напряжения в опасном сечении:              



<img width=«175» height=«51» src=«ref-2_1049425746-871.coolpic» v:shapes="_x0000_i1315">МПа

(99)



<img width=«96» height=«52» src=«ref-2_1049426617-398.coolpic» v:shapes="_x0000_i1316">

(100)



где <img width=«35» height=«25» src=«ref-2_1049427015-210.coolpic» v:shapes="_x0000_i1317">– коэффициент снижения предела выносливости.



<img width=«77» height=«26» src=«ref-2_1049427225-304.coolpic» v:shapes="_x0000_i1318"> МПа





<img width=«188» height=«84» src=«ref-2_1049427529-880.coolpic» v:shapes="_x0000_i1319">

(101)



где: <img width=«28» height=«25» src=«ref-2_1049428409-194.coolpic» v:shapes="_x0000_i1320">– эффективный коэффициент концентрации напряжений; <img width=«69» height=«25» src=«ref-2_1049428603-284.coolpic» v:shapes="_x0000_i1321">;

<img width=«33» height=«25» src=«ref-2_1049428887-204.coolpic» v:shapes="_x0000_i1322">– коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения; <img width=«86» height=«25» src=«ref-2_1049429091-406.coolpic» v:shapes="_x0000_i1323">;

<img width=«29» height=«24» src=«ref-2_1049429497-120.coolpic» v:shapes="_x0000_i1324"> – коэффициент влияния шероховатости; <img width=«86» height=«25» src=«ref-2_1049429617-406.coolpic» v:shapes="_x0000_i1325">;

<img width=«29» height=«25» src=«ref-2_1049430023-196.coolpic» v:shapes="_x0000_i1326"> – коэффициент влияния поверхностного упрочнения; <img width=«57» height=«25» src=«ref-2_1049430219-236.coolpic» v:shapes="_x0000_i1327">;



<img width=«228» height=«80» src=«ref-2_1049430455-1228.coolpic» v:shapes="_x0000_i1328">



         

<img width=«155» height=«51» src=«ref-2_1049431683-701.coolpic» v:shapes="_x0000_i1329"> МПа





<img width=«128» height=«51» src=«ref-2_1049432384-666.coolpic» v:shapes="_x0000_i1330">





<img width=«143» height=«52» src=«ref-2_1049433050-508.coolpic» v:shapes="_x0000_i1331">

(102)



где: <img width=«33» height=«25» src=«ref-2_1049433558-121.coolpic» v:shapes="_x0000_i1332"> – коэффициент чувствительности к асимметрии цикла;

<img width=«24» height=«25» src=«ref-2_1049433679-104.coolpic» v:shapes="_x0000_i1333"> – среднее напряжение цикла.
Касательные напряжения в опасном сечении:



<img width=«148» height=«51» src=«ref-2_1049433783-690.coolpic» v:shapes="_x0000_i1334">

(103)



<img width=«211» height=«51» src=«ref-2_1049434473-934.coolpic» v:shapes="_x0000_i1335">МПа





<img width=«183» height=«84» src=«ref-2_1049435407-874.coolpic» v:shapes="_x0000_i1336">

(104)



<img width=«76» height=«25» src=«ref-2_1049436281-316.coolpic» v:shapes="_x0000_i1337">, <img width=«86» height=«25» src=«ref-2_1049436597-358.coolpic» v:shapes="_x0000_i1338">, <img width=«101» height=«25» src=«ref-2_1049436955-409.coolpic» v:shapes="_x0000_i1339">, <img width=«57» height=«25» src=«ref-2_1049430219-236.coolpic» v:shapes="_x0000_i1340">.



<img width=«236» height=«76» src=«ref-2_1049437600-1208.coolpic» v:shapes="_x0000_i1341">





<img width=«74» height=«26» src=«ref-2_1049438808-313.coolpic» v:shapes="_x0000_i1342">МПа





<img width=«90» height=«52» src=«ref-2_1049439121-375.coolpic» v:shapes="_x0000_i1343">

(105)



<img width=«149» height=«51» src=«ref-2_1049439496-681.coolpic» v:shapes="_x0000_i1344"> МПа





<img width=«88» height=«52» src=«ref-2_1049440177-408.coolpic» v:shapes="_x0000_i1345">,

(106)



где <img width=«24» height=«25» src=«ref-2_1049440585-106.coolpic» v:shapes="_x0000_i1346"> – коэффициент чувствительности материала к асимметрии цикла напряжений; <img width=«23» height=«25» src=«ref-2_1049440691-105.coolpic» v:shapes="_x0000_i1347">=0,1.



<img width=«149» height=«51» src=«ref-2_1049440796-701.coolpic» v:shapes="_x0000_i1348">





<img width=«228» height=«51» src=«ref-2_1049441497-999.coolpic» v:shapes="_x0000_i1349">





Общий коэффициент запаса:



<img width=«220» height=«59» src=«ref-2_1049442496-950.coolpic» v:shapes="_x0000_i1350">

(107)



<img width=«188» height=«57» src=«ref-2_1049443446-869.coolpic» v:shapes="_x0000_i1351">





4.2 Промежуточный вал.
Силы, действующие на вал.


1) <img width=«89» height=«28» src=«ref-2_1049354524-424.coolpic» v:shapes="_x0000_i1352">



<img width=«429» height=«25» src=«ref-2_1049444739-984.coolpic» v:shapes="_x0000_i1353">







<img width=«560» height=«80» src=«ref-2_1049445723-2285.coolpic» v:shapes="_x0000_i1354">





2) <img width=«71» height=«25» src=«ref-2_1049356938-323.coolpic» v:shapes="_x0000_i1355">

<img width=«203» height=«26» src=«ref-2_1049448331-572.coolpic» v:shapes="_x0000_i1356">





<img width=«265» height=«22» src=«ref-2_1049448903-955.coolpic» v:shapes="_x0000_i1357">H





3) <img width=«71» height=«25» src=«ref-2_1049362907-351.coolpic» v:shapes="_x0000_i1358">

<img width=«149» height=«25» src=«ref-2_1049450209-471.coolpic» v:shapes="_x0000_i1359">





<img width=«203» height=«24» src=«ref-2_1049450680-753.coolpic» v:shapes="_x0000_i1360">Н





4) <img width=«88» height=«28» src=«ref-2_1049358500-408.coolpic» v:shapes="_x0000_i1361">



<img width=«290» height=«25» src=«ref-2_1049451841-786.coolpic» v:shapes="_x0000_i1362">





<img width=«404» height=«48» src=«ref-2_1049452627-1486.coolpic» v:shapes="_x0000_i1363">Н





5) <img width=«72» height=«25» src=«ref-2_1049361135-328.coolpic» v:shapes="_x0000_i1364">

<img width=«193» height=«25» src=«ref-2_1049454441-562.coolpic» v:shapes="_x0000_i1365">





<img width=«261» height=«22» src=«ref-2_1049455003-879.coolpic» v:shapes="_x0000_i1366">Н





Строим эпюры моментов:

<img width=«315» height=«605» src=«ref-2_1049455882-34030.coolpic» v:shapes=«Рисунок_x0020_571»>

Рисунок 8 – Эпюры моментов

Расчет на статическую прочность.
Аналогично выполняем расчет на статическую прочность и  результаты сводим в таблице 8.
Таблица 8 – Результаты расчета

Нормальные напряжения, МПа

22,1

Касательные напряжения, МПа

7,3

суммарный изгибающий момент, Н∙м

116,7

момент сопротивления сечения вала  при расчете на изгиб

7348

осевая сила(max), Н

1417

площадь поперечного сечения, мм2

1478

крутящий момент, Н∙м

107,5

момент сопрот. сечения вала  при расчете на кручение, Н

14695

момент инерции, мм4

181014

коэффициенты запаса прочности



по нормальным напряжениям

44,5

по касательным напряжениям

61,5

Общий коэффициент запаса

36,1

Допустимое значение коэффициента запаса

[1,3 … 2]



Расчет на сопротивление усталости.
Аналогично выполняем расчет на сопротивление усталости  и  результаты сводим в таблице 9.
Таблица 9 – Результаты расчета

Нормальные напряжения в опасном сечении, МПа

6,3

Касательные напряжения в опасном сечении, МПа

1,7

Результирующий изгибающий момент, Н∙м

46,6

Предел выносливости вала при изгибе, МПа

203,1

Предел выносливости вала при кручении, МПа

110,7

коэффициенты запаса прочности



по нормальным напряжениям

32

по касательным напряжениям

63,5

Общий коэффициент запаса

28,6

Допустимое значение коэффициента запаса

[1,5… 2,5]


4.3 Тихоходный вал.
Силы, действующие на вал.

Ft= 2208 Н

Fr= 837,1 Н

Fa= 644 Н

Fc= 2834 Н
1) <img width=«89» height=«27» src=«ref-2_1049489912-413.coolpic» v:shapes="_x0000_i1368">                 



<img width=«239» height=«26» src=«ref-2_1049490325-666.coolpic» v:shapes="_x0000_i1369">







<img width=«360» height=«49» src=«ref-2_1049490991-1416.coolpic» v:shapes="_x0000_i1370"> H





2) <img width=«71» height=«25» src=«ref-2_1049356938-323.coolpic» v:shapes="_x0000_i1371">



<img width=«160» height=«25» src=«ref-2_1049492730-492.coolpic» v:shapes="_x0000_i1372">





<img width=«216» height=«22» src=«ref-2_1049493222-763.coolpic» v:shapes="_x0000_i1373">H



3) <img width=«71» height=«25» src=«ref-2_1049362907-351.coolpic» v:shapes="_x0000_i1374">



<img width=«116» height=«25» src=«ref-2_1049494336-430.coolpic» v:shapes="_x0000_i1375">Н





4) <img width=«88» height=«27» src=«ref-2_1049494766-411.coolpic» v:shapes="_x0000_i1376">



<img width=«279» height=«25» src=«ref-2_1049495177-775.coolpic» v:shapes="_x0000_i1377">







<img width=«405» height=«49» src=«ref-2_1049495952-1614.coolpic» v:shapes="_x0000_i1378"> H





5) <img width=«72» height=«25» src=«ref-2_1049361135-328.coolpic» v:shapes="_x0000_i1379">



<img width=«197» height=«25» src=«ref-2_1049497894-550.coolpic» v:shapes="_x0000_i1380">





<img width=«284» height=«23» src=«ref-2_1049498444-1006.coolpic» v:shapes="_x0000_i1381">Н



                                    
Строим эпюры моментов:

<img width=«383» height=«515» src=«ref-2_1049499450-34185.coolpic» v:shapes=«Рисунок_x0020_573»>

Рисунок 9 – Эпюры моментов
Расчет на статическую прочность.
D= 40 мм – посадочный диаметр подшипника.



<img width=«103» height=«26» src=«ref-2_1049533635-380.coolpic» v:shapes="_x0000_i1383">

(108)



<img width=«180» height=«28» src=«ref-2_1049534015-640.coolpic» v:shapes="_x0000_i1384"> мм2





<img width=«116» height=«26» src=«ref-2_1049534655-467.coolpic» v:shapes="_x0000_i1385">

(109)

<img width=«192» height=«28» src=«ref-2_1049535122-755.coolpic» v:shapes="_x0000_i1386">мм3





<img width=«124» height=«29» src=«ref-2_1049535877-481.coolpic» v:shapes="_x0000_i1387">

(110)



<img width=«213» height=«29» src=«ref-2_1049536358-778.coolpic» v:shapes="_x0000_i1388"> мм3





Дальнейший расчет выполняем аналогично выше приведенному и  результаты сводим в таблице 10.
Таблица 10 – Результаты расчета

Нормальные напряжения, МПа

74

Касательные напряжения, МПа

40,3

суммарный изгибающий момент, Н∙м

457,6

осевая сила(max), Н

1417

крутящий момент, Н∙м

506,6

коэффициенты запаса прочности



по нормальным напряжениям

8,8

по касательным напряжениям

9,7

Общий коэффициент запаса

6,5

Допустимое значение коэффициента запаса

[1,3 … 2]



Расчет на сопротивление усталости.
Аналогично выполняем расчет на сопротивление усталости  и  результаты сводим в таблице 11.
Таблица 11 – Результаты расчета

Нормальные напряжения в опасном сечении, МПа

33,1

Касательные напряжения в опасном сечении, МПа

1,9

Результирующий изгибающий момент, Н∙м

208

Предел выносливости вала при изгибе, МПа

88,4

Предел выносливости вала при кручении, МПа

83,2

коэффициенты запаса прочности



по нормальным напряжениям

2,7

по касательным напряжениям

41,3

Общий коэффициент запаса

2,7

Допустимое значение коэффициента запаса

[1,5… 2,5]


5. Расчет подшипников качения на заданный ресурс [1]
5.1 Быстроходный вал.
Исходные данные для расчета:

частота вращения вала n1б=2850 мин-1;

требуемый ресурс при вероятности безотказной работы 90%: L=16640 ч;

диаметр посадочной поверхности вала <img width=«65» height=«26» src=«ref-2_1049537136-288.coolpic» v:shapes="_x0000_i1389"> мм;

Режим нагрузки III:<img width=«82» height=«25» src=«ref-2_1049537424-376.coolpic» v:shapes="_x0000_i1390">.
Силы действуют в опорах:



                            <img width=«242» height=«35» src=«ref-2_1049537800-744.coolpic» v:shapes="_x0000_i1391">                                    (111)
<img width=«312» height=«33» src=«ref-2_1049538544-1046.coolpic» v:shapes="_x0000_i1392"> Н





<img width=«187» height=«33» src=«ref-2_1049539590-600.coolpic» v:shapes="_x0000_i1393">

(112)

<img width=«239» height=«33» src=«ref-2_1049540190-843.coolpic» v:shapes="_x0000_i1394"> Н



<img width=«104» height=«25» src=«ref-2_1049541033-409.coolpic» v:shapes="_x0000_i1395"> Н





Определяем эквивалентные нагрузки:



<img width=«111» height=«25» src=«ref-2_1049541442-328.coolpic» v:shapes="_x0000_i1396">

(113)

                                                                             

<img width=«183» height=«27» src=«ref-2_1049541770-684.coolpic» v:shapes="_x0000_i1397"> Н





<img width=«112» height=«25» src=«ref-2_1049542454-330.coolpic» v:shapes="_x0000_i1398">

(114)



<img width=«172» height=«25» src=«ref-2_1049542784-663.coolpic» v:shapes="_x0000_i1399">Н



Предварительно выбираем шариковый радиальный  подшипник легкой серии 205. Схема установки подшипников – враспор.

<img width=«190» height=«132» src=«ref-2_1049543447-5787.coolpic» v:shapes=«Рисунок_x0020_674»>

Рисунок 10 – Шариковый радиальный однорядный подшипник
<img width=«88» height=«25» src=«ref-2_1049549234-384.coolpic» v:shapes="_x0000_i1401">Н – динамическая грузоподъемность; <img width=«88» height=«25» src=«ref-2_1049549618-406.coolpic» v:shapes="_x0000_i1402">Н – статическая.

Расчёт производим для 1 опоры как наиболее нагруженной.

<img width=«204» height=«54» src=«ref-2_1049550024-1010.coolpic» v:shapes="_x0000_i1403">



X=0,56; Y=2,41; e = 0,18.

<img width=«187» height=«52» src=«ref-2_1049551034-935.coolpic» v:shapes="_x0000_i1404"> > 0,18



Принимаем:X=0,56; Y=2,41.                 

Эквивалентная динамическая нагрузка:



<img width=«236» height=«25» src=«ref-2_1049551969-726.coolpic» v:shapes="_x0000_i1405">,

(115)



где: <img width=«28» height=«25» src=«ref-2_1049552695-196.coolpic» v:shapes="_x0000_i1406">– коэффициент безопасности; <img width=«66» height=«25» src=«ref-2_1049552891-278.coolpic» v:shapes="_x0000_i1407">;

<img width=«28» height=«25» src=«ref-2_1049553169-191.coolpic» v:shapes="_x0000_i1408">– коэффициент температуры; <img width=«55» height=«25» src=«ref-2_1049553360-230.coolpic» v:shapes="_x0000_i1409">.



<img width=«335» height=«25» src=«ref-2_1049553590-1165.coolpic» v:shapes="_x0000_i1410">Н


    продолжение
--PAGE_BREAK--
                                                                                

Расчётный ресурс:



<img width=«260» height=«61» src=«ref-2_1049554755-1072.coolpic» v:shapes="_x0000_i1411">

(116)



<img width=«43» height=«25» src=«ref-2_1049555827-205.coolpic» v:shapes="_x0000_i1412">;  <img width=«67» height=«25» src=«ref-2_1049556032-301.coolpic» v:shapes="_x0000_i1413">;  <img width=«45» height=«20» src=«ref-2_1049556333-228.coolpic» v:shapes="_x0000_i1414">.



<img width=«326» height=«56» src=«ref-2_1049556561-1512.coolpic» v:shapes="_x0000_i1415"> ч





Расчетный ресурс больше требуемого, то предварительно назначенный подшипник №205 пригоден.
5.2 Промежуточный вал.
Исходные данные для расчета:

частота вращения вала n1Т =459,1 мин-1;

требуемый ресурс при вероятности безотказной работы 90%: L=16640 ч;

диаметр посадочной поверхности вала <img width=«64» height=«26» src=«ref-2_1049558073-287.coolpic» v:shapes="_x0000_i1416"> мм;

Режим нагрузки III:<img width=«82» height=«25» src=«ref-2_1049537424-376.coolpic» v:shapes="_x0000_i1417">.
Аналогично проведем расчет на заданный ресурс и результаты сведем в таблице 10.
Таблица 10 — Результаты расчета

<img width=«39» height=«25» src=«ref-2_1049558736-165.coolpic» v:shapes="_x0000_i1418">, Н

272,6

<img width=«40» height=«25» src=«ref-2_1049558901-165.coolpic» v:shapes="_x0000_i1419">, Н

1501

<img width=«36» height=«25» src=«ref-2_1049559066-157.coolpic» v:shapes="_x0000_i1420">, Н

503,2

<img width=«17» height=«25» src=«ref-2_1049559223-130.coolpic» v:shapes="_x0000_i1421">, Н

840,8

<img width=«19» height=«25» src=«ref-2_1049559353-132.coolpic» v:shapes="_x0000_i1422">, Н

281,8

Подшипники легкой серии № = 208



<img width=«21» height=«25» src=«ref-2_1049559485-182.coolpic» v:shapes="_x0000_i1423"> , Н

14000

<img width=«25» height=«25» src=«ref-2_1049559667-189.coolpic» v:shapes="_x0000_i1424">, Н

6950

<img width=«50» height=«52» src=«ref-2_1049559856-323.coolpic» v:shapes="_x0000_i1425">

0,56

X

0,56

Y

1,8

e

0,25

<img width=«45» height=«52» src=«ref-2_1049560179-291.coolpic» v:shapes="_x0000_i1426"> > e

0,34

<img width=«17» height=«25» src=«ref-2_1049560470-167.coolpic» v:shapes="_x0000_i1427">, Н

1369

<img width=«36» height=«25» src=«ref-2_1049560637-162.coolpic» v:shapes="_x0000_i1428">, ч

27183




Расчетный ресурс больше требуемого, то предварительно назначенный подшипник №205 пригоден.
5.3 Тихоходный вал.
Исходные данные для расчета:

частота вращения вала n2Т=95,5 мин-1;

требуемый ресурс при вероятности безотказной работы 90%: L=16640 ч;

диаметр посадочной поверхности вала <img width=«65» height=«26» src=«ref-2_1049560799-288.coolpic» v:shapes="_x0000_i1429"> мм;

Режим нагрузки III:<img width=«82» height=«25» src=«ref-2_1049537424-376.coolpic» v:shapes="_x0000_i1430">.
Аналогично проведем расчет на заданный ресурс и результаты сведем в таблице 11.

                                                       

Таблица 11 — Результаты расчета

<img width=«39» height=«25» src=«ref-2_1049558736-165.coolpic» v:shapes="_x0000_i1431">, Н

3480

<img width=«40» height=«25» src=«ref-2_1049558901-165.coolpic» v:shapes="_x0000_i1432">, Н

3869

<img width=«36» height=«25» src=«ref-2_1049559066-157.coolpic» v:shapes="_x0000_i1433">, Н

644

<img width=«17» height=«25» src=«ref-2_1049559223-130.coolpic» v:shapes="_x0000_i1434">, Н

2167

<img width=«19» height=«25» src=«ref-2_1049559353-132.coolpic» v:shapes="_x0000_i1435">, Н

360,6

Подшипники легкой серии № = 208



<img width=«21» height=«25» src=«ref-2_1049559485-182.coolpic» v:shapes="_x0000_i1436"> , Н

32000

<img width=«25» height=«25» src=«ref-2_1049559667-189.coolpic» v:shapes="_x0000_i1437">, Н

1780

<img width=«50» height=«52» src=«ref-2_1049559856-323.coolpic» v:shapes="_x0000_i1438">

0,27

X

1

Y



e

0,21

<img width=«45» height=«52» src=«ref-2_1049560179-291.coolpic» v:shapes="_x0000_i1439"> <img width=«15» height=«17» src=«ref-2_1049563197-89.coolpic» v:shapes="_x0000_i1440"> e

0,17

<img width=«17» height=«25» src=«ref-2_1049560470-167.coolpic» v:shapes="_x0000_i1441">, Н

3034

<img width=«36» height=«25» src=«ref-2_1049560637-162.coolpic» v:shapes="_x0000_i1442">, ч

143409




Расчетный ресурс больше требуемого, то предварительно назначенный подшипник №208 пригоден.
6. Определение размеров элементов корпуса, крышек и др. деталей [1]

                                           

Корпус редуктора служит для размещения и координации деталей передачи, защиты их от загрязнения, организации системы смазки, а также восприятия сил, возникающих в зацеплении редукторной пары, подшипниках, открытой передачи. Наиболее распространенный способ изготовления корпусов – литье из серого чугуна.

Толщина стенки корпуса:
<img width=«166» height=«34» src=«ref-2_1049563615-610.coolpic» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1116">                    (117)


<img width=«209» height=«34» src=«ref-2_1049564225-815.coolpic» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1117">
Принимаем <img width=«73» height=«33» src=«ref-2_1049565040-287.coolpic» v:shapes="_x0000_i1443">.

Толщину наружных ребер жесткости принимаем 6 мм.

Назначаем крепление крышки редуктора к корпусу болтами.

Диаметр болтов:

<img width=«184» height=«34» src=«ref-2_1049565327-668.coolpic» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1118">                                                       

                              (118)
<img width=«226» height=«34» src=«ref-2_1049565995-870.coolpic» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1119">
Принимаем диаметр болтов <img width=«83» height=«33» src=«ref-2_1049566865-329.coolpic» v:shapes="_x0000_i1444">.

Конструирование крышек подшипников.

Используем закладные крышки. Назначаем материал крышек – СЧ15.

<img width=«171» height=«149» src=«ref-2_1049567194-6991.coolpic» v:shapes=«Рисунок_x0020_596»>

Рисунок 11 – Крышка подшипника
1. Быстроходный вал.

D= 52 мм – диаметр наружного кольца подшипника.

<img width=«41» height=«20» src=«ref-2_1049574185-236.coolpic» v:shapes="_x0000_i1446"> – толщина стенки.

 <img width=«132» height=«25» src=«ref-2_1049574421-497.coolpic» v:shapes="_x0000_i1447"> мм

(119)



<img width=«125» height=«24» src=«ref-2_1049574918-528.coolpic» v:shapes="_x0000_i1448">мм

(120)



С = 0,5∙S= 2,5 мм

(121)

2. Промежуточный вал.

D= 52 мм.

<img width=«41» height=«20» src=«ref-2_1049574185-236.coolpic» v:shapes="_x0000_i1449"> мм.

 <img width=«132» height=«27» src=«ref-2_1049575682-561.coolpic» v:shapes="_x0000_i1450"> мм





<img width=«125» height=«24» src=«ref-2_1049574918-528.coolpic» v:shapes="_x0000_i1451">мм





С = 0,5∙S= 2,5 мм



3. Тихоходный вал.

D= 80 мм.

<img width=«133» height=«27» src=«ref-2_1049576771-572.coolpic» v:shapes="_x0000_i1452"> мм



<img width=«41» height=«20» src=«ref-2_1049574185-236.coolpic» v:shapes="_x0000_i1453">мм.

<img width=«127» height=«24» src=«ref-2_1049577579-535.coolpic» v:shapes="_x0000_i1454">мм





С = 0,5∙S= 3 мм





7. Расчет посадок с натягом [1]
Тихоходный вал.

Т2Т = 230,266 Н∙м                              

Колесо: сталь 40ХН

Вал: сталь 45

d= 53 мм – диаметр посадки

d1= 0 – диаметр отверстия вала

d2= 85 мм – диаметр ступицы колеса

<img width=«46» height=«20» src=«ref-2_1049578114-248.coolpic» v:shapes="_x0000_i1455">мм – длина сопряжения

1. Среднее контактное давление



<img width=«140» height=«52» src=«ref-2_1049578362-683.coolpic» v:shapes="_x0000_i1456">,

(122)



где  К = 4,5 – коэффициент запаса сцепления;

f= 0,14 – сборка нагревом.



<img width=«215» height=«51» src=«ref-2_1049579045-1206.coolpic» v:shapes="_x0000_i1457">МПа





2. Деформация деталей.



<img width=«180» height=«57» src=«ref-2_1049580251-882.coolpic» v:shapes="_x0000_i1458">,

(123)

где С1, С2 – коэффициенты жесткости.



<img width=«316» height=«113» src=«ref-2_1049581133-2240.coolpic» v:shapes="_x0000_i1459">0,7

(124)



<img width=«355» height=«124» src=«ref-2_1049583373-2549.coolpic» v:shapes="_x0000_i1460">

(125)



<img width=«346» height=«58» src=«ref-2_1049585922-1708.coolpic» v:shapes="_x0000_i1461">мкм





3. Поправка на обмятие микронеровностей.



<img width=«320» height=«25» src=«ref-2_1049587630-1090.coolpic» v:shapes="_x0000_i1462"> мкм

(126)



4. Минимальный натяг.



<img width=«251» height=«25» src=«ref-2_1049588720-810.coolpic» v:shapes="_x0000_i1463"> мкм





5. Максимальный натяг.



<img width=«136» height=«25» src=«ref-2_1049589530-410.coolpic» v:shapes="_x0000_i1464">

(127)



где  [δmax]  – максимальная деформация.



<img width=«119» height=«51» src=«ref-2_1049589940-548.coolpic» v:shapes="_x0000_i1465">

(128)



где рmax – максимальное давление.



<img width=«213» height=«68» src=«ref-2_1049590488-1069.coolpic» v:shapes="_x0000_i1466">

(129)



<img width=«267» height=«63» src=«ref-2_1049591557-1329.coolpic» v:shapes="_x0000_i1467">МПа





<img width=«188» height=«51» src=«ref-2_1049592886-880.coolpic» v:shapes="_x0000_i1468"> мкм





<img width=«193» height=«25» src=«ref-2_1049593766-633.coolpic» v:shapes="_x0000_i1469">мкм





Выбираем посадку:<img width=«30» height=«48» src=«ref-2_1049594399-305.coolpic» v:shapes="_x0000_i1470">

У которой: Nmin= 55 мкм.

                    Nmax= 119 мкм.

Температура нагрева вала:
<img width=«173» height=«53» src=«ref-2_1049594704-880.coolpic» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1120">                                (130)
где: <img width=«29» height=«25» src=«ref-2_1049595584-198.coolpic» v:shapes="_x0000_i1471"> – зазор; <img width=«108» height=«33» src=«ref-2_1049595782-413.coolpic» v:shapes="_x0000_i1472">;

<img width=«24» height=«25» src=«ref-2_1049596195-106.coolpic» v:shapes="_x0000_i1473"> – средняя объемная температура; <img width=«135» height=«48» src=«ref-2_1049596301-533.coolpic» v:shapes="_x0000_i1474">.
<img width=«272» height=«49» src=«ref-2_1049596834-1173.coolpic» v:shapes="_x0000_i1475">



Температура нагрева должна быть такой, чтобы не происходило структурных изменений в материале. Для стали [t] = 260…2700 С.
Расчет на прочность соединения.
Предел текучести:  Сталь 40ХН <img width=«28» height=«25» src=«ref-2_1049598007-110.coolpic» v:shapes="_x0000_i1476">= 750 МПа

Сталь 45 <img width=«29» height=«25» src=«ref-2_1049598117-114.coolpic» v:shapes="_x0000_i1477">= 650 МПа

Для колеса:

<img width=«179» height=«53» src=«ref-2_1049598231-809.coolpic» v:shapes="_x0000_i1478">

(131)



<img width=«291» height=«57» src=«ref-2_1049599040-1294.coolpic» v:shapes="_x0000_i1479"> МПа





для вала:

<img width=«176» height=«57» src=«ref-2_1049600334-798.coolpic» v:shapes="_x0000_i1480">

(132)



<img width=«263» height=«63» src=«ref-2_1049601132-1125.coolpic» v:shapes="_x0000_i1481"> МПа





Промежуточный вал.

Выбираем посадку с натягом.

Т1Т = 48,875 Н∙м                              

Колесо: сталь 40ХН

Вал: сталь 45

d= 32 мм – диаметр посадки

d1= 0 – диаметр отв. вала

d2= 58 мм – диаметр ступицы колеса

<img width=«47» height=«20» src=«ref-2_1049602257-248.coolpic» v:shapes="_x0000_i1482">мм – длина сопряжения
Расчет посадки с натягом проведем аналогично, и результаты сведем в    таблице 12.
Таблица 12 – Результаты расчета

Среднее контактное давление, МПа

27,1

Деформация деталей, мкм

11,9

коэффициенты жесткости



С1

0,7

С2

2,18

Поправка на обмятие микронеровностей

13,2

максимальное давление, МПа

260,9

максимальная деформация, мкм

114,3

Минимальный натяг, мкм

25,1

Максимальный натяг, мкм

127,5

Эквивалентные напряжения колеса, МПа

77,9

Эквивалентные напряжения вала, МПа

54,2

Выбираем посадку:<img width=«31» height=«48» src=«ref-2_1049602505-291.coolpic» v:shapes="_x0000_i1483">

У которой: Nmin= 64 мкм.

                    Nmax= 119 мкм.

Температура нагрева вала t= 197°C.
             8. Расчет цепной передачи [2]
Исходные данные:

передаточное число <img width=«84» height=«27» src=«ref-2_1049602796-367.coolpic» v:shapes="_x0000_i1484">;

мощность на выходе <img width=«92» height=«33» src=«ref-2_1049603163-361.coolpic» v:shapes="_x0000_i1485">;

частота вращения <img width=«135» height=«33» src=«ref-2_1049603524-473.coolpic» v:shapes="_x0000_i1486">.
Число зубьев ведущей звездочки:
<img width=«183» height=«33» src=«ref-2_1049603997-557.coolpic» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1121">                                  (133)


<img width=«228» height=«33» src=«ref-2_1049604554-685.coolpic» v:shapes="_x0000_i1487">

Принимаем <img width=«88» height=«33» src=«ref-2_1049605239-345.coolpic» v:shapes="_x0000_i1488">.

Число зубьев ведомой звездочки:
<img width=«64» height=«53» src=«ref-2_1049605584-304.coolpic» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1122">                                           (134)                                                               


<img width=«140» height=«50» src=«ref-2_1049605888-636.coolpic» v:shapes="_x0000_i1489">
Принимаем <img width=«92» height=«33» src=«ref-2_1049606524-366.coolpic» v:shapes="_x0000_i1490">.

Фактическое передаточное число:

                                                          <img width=«72» height=«52» src=«ref-2_1049606890-328.coolpic» v:shapes="_x0000_i1491">                                       (135)                      
                                                        <img width=«123» height=«48» src=«ref-2_1049607218-566.coolpic» v:shapes="_x0000_i1492">

Отклонение <img width=«232» height=«63» src=«ref-2_1049607784-917.coolpic» v:shapes="_x0000_i1493">, такое отклонение допускается.

Определение расчетной мощности.
<img width=«164» height=«55» src=«ref-2_1049608701-592.coolpic» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1123">                                   (136)

                            
где: <img width=«25» height=«25» src=«ref-2_1049609293-188.coolpic» v:shapes="_x0000_i1494"> – коэффициент эксплуатации;l

  <img width=«25» height=«25» src=«ref-2_1049609481-190.coolpic» v:shapes="_x0000_i1495"> – коэффициент числа зубьев; <img width=«96» height=«52» src=«ref-2_1049609671-385.coolpic» v:shapes="_x0000_i1496">;

<img width=«27» height=«25» src=«ref-2_1049610056-194.coolpic» v:shapes="_x0000_i1497"> – коэффициент частоты вращения; <img width=«128» height=«52» src=«ref-2_1049610250-547.coolpic» v:shapes="_x0000_i1498">;

<img width=«39» height=«28» src=«ref-2_1049610797-225.coolpic» v:shapes="_x0000_i1499">– коэффициент рядности; <img width=«65» height=«28» src=«ref-2_1049611022-264.coolpic» v:shapes="_x0000_i1500">.
<img width=«256» height=«28» src=«ref-2_1049611286-616.coolpic» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1124">             (137)


где: <img width=«27» height=«27» src=«ref-2_1049611902-194.coolpic» v:shapes="_x0000_i1501"> – коэффициент динамической нагрузки; <img width=«53» height=«27» src=«ref-2_1049612096-230.coolpic» v:shapes="_x0000_i1502">;

  <img width=«25» height=«25» src=«ref-2_1049612326-190.coolpic» v:shapes="_x0000_i1503"> – коэффициент межосевого расстояния; <img width=«51» height=«25» src=«ref-2_1049612516-228.coolpic» v:shapes="_x0000_i1504">;

  <img width=«25» height=«25» src=«ref-2_1049612744-192.coolpic» v:shapes="_x0000_i1505"> – коэффициент наклона передачи к горизонту; <img width=«52» height=«25» src=«ref-2_1049612936-230.coolpic» v:shapes="_x0000_i1506">; 

  <img width=«36» height=«28» src=«ref-2_1049613166-218.coolpic» v:shapes="_x0000_i1507"> – коэффициент способа регулировки натяжения цепи; <img width=«72» height=«28» src=«ref-2_1049613384-294.coolpic» v:shapes="_x0000_i1508">;

  <img width=«24» height=«25» src=«ref-2_1049613678-189.coolpic» v:shapes="_x0000_i1509"> – коэффициент смазки или загрязнения передачи; <img width=«63» height=«25» src=«ref-2_1049613867-286.coolpic» v:shapes="_x0000_i1510">;

         <img width=«40» height=«28» src=«ref-2_1049614153-227.coolpic» v:shapes="_x0000_i1511"> – коэффициент режима; <img width=«67» height=«28» src=«ref-2_1049614380-265.coolpic» v:shapes="_x0000_i1512">.                      

<img width=«212» height=«25» src=«ref-2_1049614645-546.coolpic» v:shapes="_x0000_i1513">
<img width=«258» height=«47» src=«ref-2_1049615191-920.coolpic» v:shapes="_x0000_i1514">


Назначаем приводную роликовую однорядную цепь с шагом рц = 19,05 мм.

Определяем окружную скорость по формуле:
                                                  <img width=«124» height=«49» src=«ref-2_1049616111-665.coolpic» v:shapes="_x0000_i1515">                                         (138)
<img width=«223» height=«48» src=«ref-2_1049616776-1119.coolpic» v:shapes="_x0000_i1516">
Назначаем густую внутришарнирную смазку.

Число звеньев цепи или длину цепи в шагах определяем по формуле:
                                   <img width=«279» height=«59» src=«ref-2_1049617895-1091.coolpic» v:shapes="_x0000_i1517">,                   (139)
где: <img width=«13» height=«16» src=«ref-2_1049618986-147.coolpic» v:shapes="_x0000_i1518"> – межосевое расстояние.

По соображениям долговечности цепи на практике рекомендуют принимать
<img width=«124» height=«27» src=«ref-2_1049619133-534.coolpic» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1125">                                       (140)


<img width=«193» height=«34» src=«ref-2_1049619667-698.coolpic» v:shapes="_x0000_i1519">
<img width=«415» height=«59» src=«ref-2_1049620365-1958.coolpic» v:shapes="_x0000_i1520">

Расчетное межосевое расстояние:
            <img width=«447» height=«71» src=«ref-2_1049622323-1730.coolpic» v:shapes="_x0000_i1521">          (141)
<img width=«561» height=«73» src=«ref-2_1049624053-2532.coolpic» v:shapes="_x0000_i1522">
Передача работает лучше при небольшом провисании холостой ветви цепи. Поэтому расчетное межосевое расстояние рекомендуют уменьшать примерно на (0,002…0,004)a. (<img width=«115» height=«33» src=«ref-2_1049626585-491.coolpic» v:shapes="_x0000_i1523">)

Принимаем a= 568 мм.        

Диаметр звездочек определяется по формуле:
                                              <img width=«88» height=«77» src=«ref-2_1049627076-643.coolpic» v:shapes="_x0000_i1524">                                              (142)
<img width=«219» height=«76» src=«ref-2_1049627719-1287.coolpic» v:shapes="_x0000_i1525">
<img width=«223» height=«76» src=«ref-2_1049629006-1335.coolpic» v:shapes="_x0000_i1526">
Определяем окружную силу:
                                                     <img width=«55» height=«48» src=«ref-2_1049630341-304.coolpic» v:shapes="_x0000_i1527">                                                                               (143)
                                               <img width=«172» height=«53» src=«ref-2_1049630645-759.coolpic» v:shapes="_x0000_i1528">      
Натяжение от центробежных сил:
                                                 <img width=«83» height=«29» src=«ref-2_1049631404-303.coolpic» v:shapes="_x0000_i1529">,                                           (144)
где q– масса единицы длины цепи; q= 1,9 кг/м.

 

<img width=«168» height=«33» src=«ref-2_1049631707-563.coolpic» v:shapes="_x0000_i1530">
Сила предварительного натяжения от массы цепи:
                                        <img width=«124» height=«25» src=«ref-2_1049632270-401.coolpic» v:shapes="_x0000_i1531">                              ,                                             (145)
где: а – длина свободной ветви цепи, приближенно равная межосевому расстоянию;

g– ускорение силы тяжести; g= 9,81 м/с2;

Kf– коэффициент провисания; Kf= 6.
<img width=«215» height=«33» src=«ref-2_1049632671-740.coolpic» v:shapes="_x0000_i1532">
Оценим возможность резонансных колебаний цепи по формуле при <img width=«51» height=«25» src=«ref-2_1049633411-191.coolpic» v:shapes="_x0000_i1533">:
                                          <img width=«155» height=«83» src=«ref-2_1049633602-779.coolpic» v:shapes="_x0000_i1534">                                   (146)

<img width=«342» height=«78» src=«ref-2_1049634381-1553.coolpic» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1126">
Резонанса нет.
Натяжение ведущей ветви цепи:                                 
                                                       <img width=«87» height=«25» src=«ref-2_1049635934-235.coolpic» v:shapes="_x0000_i1535">,                                      (147)
где <img width=«20» height=«25» src=«ref-2_1049636169-135.coolpic» v:shapes="_x0000_i1536"> – натяжение ведомой ветви цепи.

Натяжение ведомой ветви равно большому из натяжений Foи Fv. (F2= Fo= 63 Н).

<img width=«188» height=«33» src=«ref-2_1049636304-644.coolpic» v:shapes="_x0000_i1537">
9. Расчет предохранительной муфты [8]
Фрикционная двухконусная муфта.

Материал трущихся поверхностей: ферродо по стали.

Коэффициент трения f= 0,3

Допускаемое давление [p] = 0,3 МПа.

Номинальный момент Т = 540,91 Н∙м.

Коэффициент запаса <img width=«52» height=«23» src=«ref-2_1049636948-272.coolpic» v:shapes="_x0000_i1538">.

Угол <img width=«59» height=«20» src=«ref-2_1049637220-278.coolpic» v:shapes="_x0000_i1539">.
Средний диаметр поверхности трения:



        <img width=«173» height=«57» src=«ref-2_1049637498-735.coolpic» v:shapes="_x0000_i1540">,

     (148)



где <img width=«147» height=«55» src=«ref-2_1049638233-668.coolpic» v:shapes="_x0000_i1541">.

<img width=«305» height=«57» src=«ref-2_1049638901-1429.coolpic» v:shapes="_x0000_i1542">

Ширина поверхности трения:



          <img width=«132» height=«57» src=«ref-2_1049640330-620.coolpic» v:shapes="_x0000_i1543">

     (149)



<img width=«257» height=«53» src=«ref-2_1049640950-1320.coolpic» v:shapes="_x0000_i1544">
Окружная сила в зоне контакта:



<img width=«143» height=«32» src=«ref-2_1049642270-508.coolpic» v:shapes="_x0000_i1545">



<img width=«259» height=«33» src=«ref-2_1049642778-914.coolpic» v:shapes="_x0000_i1546">

     (150)



Осевая сила развиваемая пружиной:



<img width=«325» height=«30» src=«ref-2_1049643692-1090.coolpic» v:shapes="_x0000_i1547">Н

     (151)



Предельное значение осевой силы:



<img width=«356» height=«57» src=«ref-2_1049644782-1541.coolpic» v:shapes="_x0000_i1548">Н

     (152)



где Tпред– предельный вращающий момент.



<img width=«248» height=«28» src=«ref-2_1049646323-823.coolpic» v:shapes="_x0000_i1549">Н∙м

      (153)


Нормальная предельная сила:



<img width=«240» height=«51» src=«ref-2_1049647146-1072.coolpic» v:shapes="_x0000_i1550">Н

(154)



Среднее давление на поверхности соприкосновения:



<img width=«403» height=«58» src=«ref-2_1049648218-1759.coolpic» v:shapes="_x0000_i1551">МПа

(155)



Расчет пружины [9].
При проектировочном расчете диаметр проволоки, из которой свита пружина, определяют по формуле:
                                                 <img width=«128» height=«59» src=«ref-2_1049649977-597.coolpic» v:shapes="_x0000_i1552">,                                       (156)
где: k– поправочный коэффициент, учитывающий влияние кривизны витков; k= 1,37;

с – индекс пружины;  с = 4;

[τ] – допускаемое напряжение; τ = 1350 МПа (сталь 60С2А).
<img width=«220» height=«52» src=«ref-2_1049650574-1005.coolpic» v:shapes="_x0000_i1553">
После определения диаметра по формуле окончательное значение dвыбирают по ГОСТу для пружинной проволоки.

Принимаем d= 6 мм.

Условие прочности для пружин из проволоки круглого сечения имеет вид:
<img width=«192» height=«51» src=«ref-2_1049651579-735.coolpic» v:shapes="_x0000_i1554">
<img width=«387» height=«51» src=«ref-2_1049652314-1523.coolpic» v:shapes="_x0000_i1555">
Осевое упругое сжатие пружины из проволоки круглого сечения определяют по формуле:
                                                          <img width=«159» height=«51» src=«ref-2_1049653837-690.coolpic» v:shapes="_x0000_i1556">,                                              (157)


где: D– средний диаметр витков пружины; <img width=«192» height=«33» src=«ref-2_1049654527-573.coolpic» v:shapes="_x0000_i1557">;

n– число рабочих витков пружины; n= 2;

G– модуль сдвига; G= 8∙104 МПа.
<img width=«219» height=«48» src=«ref-2_1049655100-1005.coolpic» v:shapes="_x0000_i1558">
10. Расчет исполнительного механизма
10.1 Конструирование вала исполнительного механизма
Определяем диаметр вала под ведомую звездочку по формуле:
                                                  <img width=«116» height=«60» src=«ref-2_1049656105-694.coolpic» v:shapes="_x0000_i1559">,                                         (158) 

где [τ]к – допускаемое напряжение на кручение; [τ]к = 20 МПа.
<img width=«212» height=«59» src=«ref-2_1049656799-1064.coolpic» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1127">

Принимаем d1= 50 мм.

dn> d+ 2tкон,

(159)



где tкон– высота заплечика; tкон= 2,3.         



dn= 50 + 2∙2,3 = 54,6 мм





Принимаем dn= 55 мм – диаметр посадочного отверстия подшипника.



<img width=«104» height=«25» src=«ref-2_1049281004-362.coolpic» v:shapes="_x0000_i1560">

(160)



где r=2,5– фаска подшипника.



dБn= 55+3∙2,5 =62,5 мм





Принимаем dБn= 62 мм – диаметр буртика подшипника.
<img width=«618» height=«77» src=«ref-2_1049658225-7799.coolpic» v:shapes=«Рисунок_x0020_619»>
Рисунок 12 – Вал исполнительного механизма
10.2 Расчет вала исполнительного механизма на прочность
Определяем реакции в опорах.

Ft= 3000 Н

Fс= 63Н
1) <img width=«85» height=«28» src=«ref-2_1049666024-411.coolpic» v:shapes="_x0000_i1562">

<img width=«154» height=«25» src=«ref-2_1049666435-463.coolpic» v:shapes="_x0000_i1563">







<img width=«155» height=«48» src=«ref-2_1049666898-771.coolpic» v:shapes="_x0000_i1564"> H





2) <img width=«73» height=«28» src=«ref-2_1049667669-347.coolpic» v:shapes="_x0000_i1565">

<img width=«164» height=«26» src=«ref-2_1049668016-523.coolpic» v:shapes="_x0000_i1566">





<img width=«161» height=«22» src=«ref-2_1049668539-596.coolpic» v:shapes="_x0000_i1567">H





3) <img width=«87» height=«28» src=«ref-2_1049669135-426.coolpic» v:shapes="_x0000_i1568">

<img width=«255» height=«46» src=«ref-2_1049669561-831.coolpic» v:shapes="_x0000_i1569">





<img width=«360» height=«59» src=«ref-2_1049670392-1605.coolpic» v:shapes="_x0000_i1570">Н



4) <img width=«72» height=«28» src=«ref-2_1049671997-332.coolpic» v:shapes="_x0000_i1571">                                                           

<img width=«187» height=«46» src=«ref-2_1049672329-659.coolpic» v:shapes="_x0000_i1572">





<img width=«275» height=«35» src=«ref-2_1049672988-1061.coolpic» v:shapes="_x0000_i1573">Н



Строим эпюры моментов:

<img width=«624» height=«545» src=«ref-2_1049674049-41181.coolpic» v:shapes=«Рисунок_x0020_652»>

Рисунок 13 – Эпюры моментов
Расчет на статическую прочность.
Расчет на статическую прочность производим аналогично вышеприведенным расчетам валов редуктора и результаты сводим в таблицу 13.
Таблица 13 – Результаты расчета

Нормальные напряжения, МПа

6,8

Касательные напряжения, МПа

5,1

суммарный изгибающий момент, Н∙м

776,4

крутящий момент, Н∙м

1155

коэффициенты запаса прочности



по нормальным напряжениям

79,4

по касательным напряжениям

76,8

Общий коэффициент запаса

55,2

Допустимое значение коэффициента запаса

[1,3 … 2]



Расчет на сопротивление усталости.
Аналогично выполняем расчет на сопротивление усталости  и  результаты сводим в таблице 14.
Таблица 14 – Результаты расчета

Нормальные напряжения в опасном сечении, МПа

3,1

Касательные напряжения в опасном сечении, МПа

0,1

Результирующий изгибающий момент, Н∙м

352,9

Предел выносливости вала при изгибе, МПа

88,4

Предел выносливости вала при кручении, МПа

83,2

коэффициенты запаса прочности



по нормальным напряжениям

23,8

по касательным напряжениям

74,7

Общий коэффициент запаса

23,7

Допустимое значение коэффициента запаса

[1,5… 2,5]



10.3 Расчет подшипников вала исполнительного механизма
Предварительно выбираем шарикоподшипник радиальный сферический двухрядный легкой серии 1211. Схема установки подшипников с двумя фиксирующими опорами.

<img width=«214» height=«105» src=«ref-2_1049715230-5242.coolpic» v:shapes=«Рисунок_x0020_672»>

Рисунок 14 – Шариковый сферический двухрядный подшипник
Исходные данные для расчета:

частота вращения вала nв = 38,2 мин-1;

требуемый ресурс при вероятности безотказной работы 90%: L= 16640 ч;

диаметр посадочной поверхности вала <img width=«65» height=«26» src=«ref-2_1049720472-280.coolpic» v:shapes="_x0000_i1576"> мм;

Режим нагрузки III:<img width=«82» height=«25» src=«ref-2_1049537424-376.coolpic» v:shapes="_x0000_i1577">.
Для этого подшипника (из табл.24.12 стр.460 [1]) выписываем:

<img width=«92» height=«33» src=«ref-2_1049721128-356.coolpic» v:shapes="_x0000_i1578">; <img width=«111» height=«33» src=«ref-2_1049721484-409.coolpic» v:shapes="_x0000_i1579">; e= 0,2, Х = 1.
Силы действуют в опорах:



                                 <img width=«181» height=«34» src=«ref-2_1049721893-564.coolpic» v:shapes="_x0000_i1580">                                          (161)
<img width=«261» height=«36» src=«ref-2_1049722457-855.coolpic» v:shapes="_x0000_i1581"> Н





<img width=«187» height=«33» src=«ref-2_1049539590-600.coolpic» v:shapes="_x0000_i1582">

(162)



                                        <img width=«242» height=«36» src=«ref-2_1049723912-851.coolpic» v:shapes="_x0000_i1583"> Н









Определяем эквивалентные нагрузки:



   <img width=«111» height=«25» src=«ref-2_1049541442-328.coolpic» v:shapes="_x0000_i1584">

    (163)

                                                                             

<img width=«187» height=«27» src=«ref-2_1049725091-710.coolpic» v:shapes="_x0000_i1585"> Н





Осевые составляющие от радиальных нагрузок равны нулю.

Осевые силы, нагружающие подшипники:

Т.к. Fa= 0, то Fa1= Fa2=0

Эквивалентная динамическая нагрузка:



<img width=«172» height=«25» src=«ref-2_1049725801-506.coolpic» v:shapes="_x0000_i1586">,

(164)



где: <img width=«28» height=«25» src=«ref-2_1049552695-196.coolpic» v:shapes="_x0000_i1587">– коэффициент безопасности; <img width=«66» height=«25» src=«ref-2_1049552891-278.coolpic» v:shapes="_x0000_i1588">;

<img width=«28» height=«25» src=«ref-2_1049553169-191.coolpic» v:shapes="_x0000_i1589">– коэффициент температуры; <img width=«55» height=«25» src=«ref-2_1049553360-230.coolpic» v:shapes="_x0000_i1590">.



<img width=«211» height=«25» src=«ref-2_1049727202-622.coolpic» v:shapes="_x0000_i1591">Н


    продолжение
--PAGE_BREAK--
еще рефераты
Еще работы по производству