- •Основы проектирования и конструирования Методические указания по выполнению и защите курсового проекта для студентов экономических специальностей
- •Введение
- •Общие методические указания к выполнению курсового проекта по дисциплине "Основы проектирования и конструирования"
- •Выбор варианта задания по теме курсового проекта
- •Сбор и обработка теоретического материала
- •Подготовка текста пояснительной записки, графического материала и оформление работы
- •1.3. Срок службы приводного устройства
- •2.1. Определение мощности и частоты вращения двигателя
- •Задача 6. «расчет параметров зубчатого колеса (конструирование зубчатого колеса)»
- •Общие требования к оформлению курсовых проектов
- •Работа с отзывом преподавателя и подготовка к защите
- •Защита курсового проекта
- •Список литературы
- •Курсовой проект по курсу «Основы проектирования и конструирования» на тему: «Расчет привода к ленточному конвейеру»
2.1. Определение мощности и частоты вращения двигателя
Мощность двигателя зависит от требуемой мощности рабочей машины, а его частота
вращения— от частоты вращения приводного вала рабочей машины:
Определить требуемую мощность рабочей машины
,
кВт
- если в исходных
данных на проектирование указано
значение
тяговой силы F, кН, и линейной скорости ν, м/с, тягового органа рабочей машины.
Определить общий коэффициент полезного действия (КПД) привода:
,
где
-
коэффициенты
полезного действия закрытой передачи,
открытой передачи, муфты, подшипников
качения (по кинематической схеме в
редукторе две пары подшипников) и
подшипников скольжения (по схеме на
приводном валу рабочей машины одна пара
подшипников).
Значения КПД передач и подшипников выбрать из табл. 2.2 и примечания.
Определить требуемую мощность двигателя Рдв, кВт:
,
Определить номинальную мощность двигателя Рном, кВт
Значение номинальной мощности выбрать из табл. 2.1 по величине, большей, но ближайшей к требуемой мощности Рдв:
.
Выбрать тип двигателя (см. табл. К.9
).
Каждому значению номинальной мощности Рном соответствует в большинстве не одно, а несколько типов двигателей с различными частотами вращения, синхронными 3000, 1500, 1000, 750 об/мин. Выбор оптимального типа двигателя зависит от типов передач, входящих в привод, кинематических характеристик рабочей машины (см. исходные данные). Выбор типа двигателя производится после определения передаточного числа привода и его ступеней (см. 2.2). Надо учесть, что двигатели с большой частотой вращения (синхронной 3000 об/мин) имеют низкий рабочий ресурс, а двигатели с низкими частотами (синхронными 750 об/мин) весьма металлоемки, поэтому их нежелательно применять без особой необходимости в приводах общего назначения малой мощности.
2.2. Определение передаточного числа привода и его ступеней, силовых и кинематических параметров привода
Передаточное число
привода определяется отношением
номинальной частоты вращения двигателя
к частоте вращения приводного вала
рабочей машины
при номинальной нагрузке и равно
произведению передаточных чисел закрытой
и открытой
передач:
,
Определение передаточного числа привода производится для всех приемлемых
вариантов типа
двигателя при заданной мощности
(с разбивкой передаточного числа
привода).
Частота вращения приводного вала рабочей машины для ленточных конвейеров, грузоподъемных и прочих машин
отсюда
,
где
- скорость тягового органа, м/с;
D – диаметр барабана, мм.
Таблица 2.2
Значения КПД механических передач (без учета потерь в подшипниках)
Тип передачи |
закрытая |
открытая |
Зубчатая: цилиндрическая коническая Ременная: плоским ремнем клиновыми (поликлиновыми) ремнями |
0,96…0,97 0,95…0,97
- -
|
0,93…0,95 0,92…0,94
0,96…0,98 0,95…0,97
|
Примечания: 1. Ориентировочные значения КПД закрытых передач в масляной
ванне
приведены для колес, выполненных по
8-й степени точности, при более точном
выполнении колес КПД может быть повышен
на 1...1,5%; при меньшей точности —
соответственно понижен. 2. Потери в
подшипниках на трение оцениваются
следующими коэффициентами: для одной
пары подшипников
качения
3.
Потери в
муфте принимаются
|
||
Для того чтобы габариты передач не были чрезмерно большими, нужно иметь ввиду, что необходимо придерживаться некоторых средних значений и .по возможности не доводя их до наибольших, допускаемых лишь в отдельных случаях (табл.2.3.).
Таблица 2.3
Рекомендуемые значения передаточных чисел
-
Закрытые зубчатые передачи (редукторы) одноступенчатые цилиндрические
(ГОСТ 2185-66):
1-й ряд – 2,0; 2,5; 3,15; 4,0; 5,0; 6,3;
2-й ряд- 2,24; 2,8; 3,55; 4,5; 5,6; 7,1.
Значение 1-го ряда следует предпочитать значениям 2-го ряда.
Цепные передачи: 2…4
Ременные передачи (все типы): 2…3
Необходимо найти максимальное допустимое отклонение частоты вращения приводного вала рабочей машины
D
,
об/мин,
где
,
% - допускаемое отклонение скорости
приводного вала рабочей машины.
Определить допускаемую частоту вращения приводного вала рабочей машины с учетом отклонения [ ]
[
]
,
об/мин.
При этом допускаемая
частота вращения
может
повлиять на предварительную разбивку
передаточного числа привода
и поэтому оптимальные передаточные
числа закрытых и открытых передач можно
получить подбором необходимого значения
допускаемого отклонения частоты вращения
в пределах максимального (-
в т.ч.
).
Определить фактическое передаточное число привода
.
Уточнить передаточные числа закрытой (предварительно выбрать) и открытой передач в соответствии с выбранным вариантом разбивки передаточного числа привода:
,
,
при этом уточнить
,
оставив неизменным стандартное
.
2.3. Рассчитать
силовые и кинематические параметры
привода. Силовые
(мощность и вращающий момент) и
кинематические (частота вращения и
угловая скорость) параметры привода
рассчитывают на валах привода из
требуемой (расчетной) мощности двигателя
и его номинальной частоты вращения
при
установившемся режиме. Составляется
табличный ответ к задаче 2 (см табл.2.4).
Таблица 2.4.
Силовые и кинематические параметры привода
Тип двигателя…….
|
|||||||
Параметр |
Передача |
Параметр |
Вал |
||||
Закрытая
|
Открытая |
Двигателя
|
редуктора |
Приводной рабочей машины |
|||
быстроходный |
тихоходный |
||||||
Передаточное число, u
|
|
|
Расчетная мощность Р, кВт |
|
|
|
|
Угл.скорость,
|
|
|
|
|
|||
КПД
|
|
|
Частота вращения, |
= |
|
|
|
Вращающий момент
|
|
|
|
|
|||
Вторая стадия проектирования (разработка эскизного проекта - ЭП).
Разработка эскизного проекта (ГОСТ 1.119-73) предусмотрена заданием, выполняется на основании результатов, полученных в техническом предложении (см. задачи 1 и 2).
На этой стадии проектирования определяют параметры зубчатой передачи редуктора, размеры быстроходного и тихоходного валов, выбирают подшипники.
В итоге эскизного проектирования разрабатывается эскизная компоновка редуктора (задачи 3 и 4).
ЗАДАЧА 3. «ВЫБОР МАТЕРИАЛА ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ, ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДОПУСКАЕМЫХ НАПРЯЖЕНИЙ»
Цель: 1. Выбрать материал (марку, твердость, термообработку).
2. Определить допускаемые контактные напряжения.
3. Определить допускаемые напряжения на изгиб.
Выбор материала.
При проектировании
КП в передачах применяют зубчатые
колеса с твердостью материала Н ≤ 350
НВ. Для равномерного изнашивания зубьев
и лучшей их прирабатываемости твердость
шестерни
назначается больше твердости колеса
.Разность
средних твердостей рабочих поверхностей
зубьев шестерни и колеса в передачах
составляет
В ряде случаев для увеличения нагрузочной
способности передачи, уменьшения ее
габаритов, металлоемкости разность
средних твердостей может достигать
.
При этом твердость рабочих поверхностей
зубьев колеса
,
а зубьев
шестерни
и измеряется
по шкале Роквелла,
.
Соотношение твердостей в единицах НВ
и
см.
рис. 3.1.
Рекомендуемый выбор материала зубчатой пары приводится в табл. 3.1, механические свойства сталей – в табл.3.2.
Рис.3.1. График соотношения твердостей, выраженных
в единицах НВ и HRC
Таблица 3.1
Выбор материала, термообработки и твердости
Параметр |
Для передач с прямыми и непрямыми зубьями при малой мощности ( |
Для передач с непрямыми зубьями при средней мощности ( ) |
|||
Шестерня |
колесо |
Шестерня |
колесо |
||
материал |
Стали 35, 45, 35Л, 40Л, 40, 40Х, 40ХН, 35ХМ, 45Л |
Стали 40Х, 40ХН, 35ХМ |
|||
термообработка |
Нормализация/улучшение |
Улучшение + закалка ТВЧ |
Улучшение |
||
твердость |
НВ1ср – НВ 2ср ~20…50 |
НВ1ср - НВ2ср≥70 |
|||
Допускаемое напряжение при цикле перемены напряжений
н/мм² |
|
1, 8НВср+67 |
14HRCср+170 |
1,8НВср+67 |
|
|
1,03НВср |
370 При
|
1,03НВср |
||
310 При
|
|||||
Таблица 3.2
Механические характеристики
При этом для
получения при термической обработке
принятых для расчета механических
характеристик материала заготовок
колес требуется, чтобы размеры заготовок
колес (
)
не превышали предельно допустимых
значений
(табл. 3.2):
,
где
- соответственно диаметр и предельный
допустимый диаметр заготовки
шестерни, толщина и предельная допустимая толщина заготовки обода или диска колеса.
Допускаемое контактное напряжение
Допускаемые
напряжения материала при расчетах на
прочность определяются отдельно для
зубьев шестерни
и колеса
в следующем в порядке:
Определить коэффициент долговечности
где
—
число циклов перемены напряжений,
соответствующее пределу выносливости,
—
число циклов
перемены напряжений
за весь срок службы (наработка),
(или
);
Lh
— полный
ресурс (срок службы привода), ч (см. задача
1),
и
-
соответственно частота вращения и
угловая скорость соответствующего
вала.
За расчетное число циклов нагружений
принимается меньшее
из допускаемых значений для шестерни
и колеса. При этом базовое число циклов
нагружений
,
зависящее от твердости рабочей поверхности
зубьев (см. табл.3.3):
Таблица 3.3
Значения числа
циклов
Средняя твердость поверхностей зубьев |
|
200 |
250 |
300 |
350 |
400 |
450 |
500 |
550 |
600 |
|
- |
25 |
32 |
38 |
43 |
47 |
52 |
56 |
60 |
|
|
10 |
16,5 |
25 |
36,4 |
50 |
68 |
87 |
114 |
143 |
|
Для нормализованных
или улучшенных колес
;
для колес с поверхностной закалкой
.
Если
,
то принять
.
По табл. 3.1 также можно определить допускаемые
,
соответствующее пределу контактной
выносливости при числе циклов перемены
напряжений
.
Определить допускаемые контактные напряжения для зубьев шестерни
и
колеса
:
и
.
Цилиндрические зубчатые передачи с непрямыми зубьями при:
рассчитывают по
меньшему значению
из полученных для шестерни
и
колеса
,
т.е. по менее прочным зубьям
и
твердости зубьев колеса Н
рассчитывают
по
среднему допускаемому
контактному напряжению
.
При этом
не
должно превышать
для
цилиндрических косозубых колес. В
противном случае принять равным
.
Определение допускаемых напряжений изгиба
Проверочный расчет
зубчатых передач на изгиб выполняется
отдельно для зубьев шестерни и колеса
по допускаемым напряжениям изгиба
материала
и
,
которые определяются в следующем
порядке:
коэффициент долговечности
,
где
- число циклов перемены напряжений для
всех сталей, соответствующее
пределу выносливости,
- число циклов
перемены напряжений за весь срок службы
(наработка). При
твердости
,
;
при твердости
,
.
Если
,
то принимают
;
допускаемое напряжение на изгиб
,
соответствующее пределу изгибной
выносливости
при числе циклов перемены напряжений
(по
табл. 3.1).
допускаемое напряжение на изгиб для зубьев шестерни и колеса
можно определить также по следующей формуле:
.
где
,
- допускаемое напряжение изгиба шестерни,
колеса соответствующее
пределу изгибной
выносливости при цикле перемены
напряжений
по
таблице 3.1. Для реверсивных передач
уменьшают на 25%.
Расчет модуля
зацепления для цилиндрических и
конических зубчатых передач выполняют
по меньшему
значению
,
полученных для шестерни и колеса, т.е.
по менее прочным зубьям.
Табличный ответ к задаче 3 (см. табл. 3.4).
Таблица 3.4
Характеристики материалов зубчатой передачи
-
Элемент передачи
Марка
стали
Термообработка
НВ
Шестерня
Колесо
ЗАДАЧА 4 «РАСЧЕТ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ РЕДУКТОРА (ЗАКРЫТОЙ КОСОЗУБОЙ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ПЕРЕДАЧИ)»
Цель: 1. Выполнить проектировочный расчет редукторной пары.
2. Выполнить проверочный расчет редукторной пары.
Проектный расчет выполняется по допускаемым контактным напряжениям с целью определения геометрических параметров редукторной пары. В процессе проектного расчета задаются рядом табличных величин и коэффициентов, результаты некоторых расчетных величин округляют до целых или стандартных значений, в поиске оптимальных решений делают неоднократно пересчеты. Поэтому после окончательного определения параметров зацепления выполняют проверочный расчет.
Для решения задачи проектировочного и проверочного расчета требуется всесторонний анализ ее, учет специфических факторов работы всего машинного агрегата, отдельных деталей и узлов передачи.
Так, при всем
конструктивном разнообразии
общепромышленных редукторов они мало
различаются по технико-экономическим
характеристиками для них типичны средние
требования к техническому уровню,
критерием которого
является отношение массы редуктора
,
кг, к моменту
,
(см.табл.2.4)
на тихоходном валу. В эскизном
проектировании можно принять
кг/(Нм).
Это дает возможность
ориентировочно прогнозировать значение
главного параметра редуктора
(межосевое
расстояние для цилиндрических передач),
который определит его нагрузочную
способность, массу, габариты и
технологические особенности изготовления.
Масса редуктора
,
кг.
Предполагаемый диапазон величины главного параметра редуктора можно выбрать по табл. 4.1.
Таблица 4.1
Главный параметр одноступенчатых редукторов
Цилиндрические редукторы |
||||||
Масса редуктора , кг |
45 |
60 |
70 |
85 |
110 |
140 |
Межосевое расстояние , мм |
100 |
125 |
140 |
160 |
180 |
200 |
4.1. Проектировочный расчет цилиндрической зубчатой пары
Определить главный параметр зубчатого зацепления – межосевое расстояние , мм:
,
где
-
вспомогательный коэффициент для
косозубых передач, для прямозубого
колеса – 49,5; косозубые передачи работают более плавно, поэтому коэффициент меньше, чем у прямозубых;
-
коэффициент ширины венца колеса, равный
0,28…0,36 – для шестерни, расположенной
симметрично относительно опор в
проектируемых нестандартных одноступенчатых
цилиндрических редукторах;
-
передаточное число редуктора (см.
табл.2.4);
-
вращающий момент на тихоходном валу
редуктора,
(см. табл.2.4);
-
допускаемое контактное напряжение
колеса,
(см.
табл. 3.4);
-
коэффициент неравномерности нагрузки
по длине зуба (для прирабатывающихся
зубьев принимаем
).
Полученные значения межосевого расстояния округляют до ближайшего стандартного значения (табл. 13.15. «Нормальные линейные размеры (ГОСТ 6636-69), мм» 20). Определяют геометрические параметры колес и проверяют передачу по контактным напряжениям.
Определить модуль зацепления
,
мм:
где
-
делительный диаметр колеса, мм;
- вспомогательный
коэффициент (для косозубых передач
;
для прямозубых
);
-
ширина венца колеса, мм;
-
допускаемое напряжение изгиба материала
колеса,
(см.
табл. 3.4),
значения
,
мм;
,
Нм ;
;
(см.4.1).
В упрощенном
расчете можно принять
.
Полученное значение модуля округляют до ближайшего стандартного значения из ряда чисел:
-
, мм
1- й ряд – 1,0; 1,5; 2; 2,5; 3; 4; 5; 6; 8; 10
2- й ряд – 1,25; 1,75; 2,25; 2,75; 3,5; 4,5; 5,5; 7; 9
При выборе модуля 1-й ряд следует предпочитать 2-му.
В силовых зубчатых
передачах при твердости колес
принять
,
мм при твердости
,
принять
мм.
Угол наклона зубьев
для косозубых передач:
.
В косозубых
передачах угол наклона зубьев мм,
принимают
,
из-за роста осевых сил
в зацеплении нужно иметь его меньшей
величины (варьируя величиной модуля
и шириной колеса
).
Определить суммарное число зубьев шестерни
и
колеса
:
для
косозубых
.
Полученное суммарное
значение
округлить
в меньшую сторону до целого числа.
Уточнить действительную величину угла наклона зубьев для косозубых передач
.
Точность вычисления
угла
до
пятого знака после запятой.
Определить число зубьев шестерни
(значение
округлить
до ближайшего целого числа и рекомендуется
принять
-
из условий уменьшения шума и отсутствия
подрезания зубьев),
Определить число зубьев колеса
.Определить фактическое передаточное число
и проверить его отклонение
от заданного
:
.
При невыполнении нормы отклонения пересчитать число зубьев колеса и шестерни .
Определить фактическое межосевое расстояние и основные геометрические
параметры косозубой передачи (рис.4.1)
;
диаметр
делительный - шестерни
;
колеса
;
диаметр
вершин зубьев - шестерни
;
колеса
;
диаметр
впадин зубьев - шестерни
;
колеса
;
ширина
венца - шестерни
;
колеса -
.
Рис.4.1. Геометрические параметры цилиндрической зубчатой передачи
Дальнейшие расчеты и конструирование ведутся по фактическому межосевому расстоянию и основным параметрам передачи.
Точность вычисления делительных диаметров колес до 0,01 мм, значение ширины зубчатых венцов округляют до целого числа по табл.13.15 20.
4.2. Проверочный расчет.
проверить межосевое расстояние:
,проверить пригодность заготовок колес. Условие пригодности заготовок колес:
Диаметр заготовки
шестерни:
.
Размер заготовки
колеса закрытой передачи:
.
Предельные значения
и
определяют по табл. 3.2.
Проверить контактные напряжения
,
Н/мм²:
,
где
- вспомогательный коэффициент, для
косозубых передач
;
- коэффициент,
учитывающий распределение нагрузки
между зубьями; для косозубых передач
определяется по графику (рис.4.2) в
зависимости от окружной скорости колес
,
м/с, и степени точности передачи (табл.4.2)
- коэффициент
динамической нагрузки, зависящей от
окружной скорости колес и степени
точности передачи (табл.4.3);
значения
,
Нм;
,
Н/мм²;
;
,
мм;
,мм;
см.
4.1;
- угловая скорость
вала колеса редуктора (см. табл. 2.4).
Таблица 4.2
Степени точности зубчатых передач
-
Степень точности
Окружные скорости,
,
м/с, вращения колесНепрямозубых
цилиндрических
6
До 30
7
До 15
8
До 10
9
До 4
Рис. 4.2. График для определения коэффициента по кривым степени точности в зависимости от окружной скорости колес
Таблица 4.3
Значения коэффициентов
и
при
-
Степень точности
Коэффициент
Окружная скорость , м/с
1
2
4
6
8
10
6
1,01
1,02
1,03
1,04
1,06
1,07
1,02
1,05
1,1
1,15
1,20
1,25
7
1,02
1,03
1,05
1,06
1,07
1,08
1,03
1,06
1,11
1,16
1,22
1,27
8
1,01
1,02
1,04
1,06
1,07
1,08
1,03
1,06
1,11
1,17
1,23
1,29
9
1,01
1,03
1,05
1,07
1,09
1,12
1,04
1,07
1,14
1,21
1,28
1,35
Допускаемая
недогрузка передачи (
)
не более 10% и перегрузка (
)
до 5%. При невыполнении условия прочности
следует изменить ширину венца колеса
.
Если эта мера не даст должного результата,
то либо надо увеличить межосевое
расстояние
, либо назначить другие материалы колес
или другую термообработку, пересчитать
допускаемые контактные напряжения и
повторить весь расчет передачи.
Проверка на изгиб косозубых колес выполняют по формуле
где
- модуль зацепления, мм;
- ширина зубчатого венца колеса, мм;
- окружная сила в
зацеплении, Н;
- коэффициент,
учитывающий распределение нагрузки
между зубьями,
зависит от степени точности косозубой передачи, определяемой по табл. 4.2:
Степень точности ……… 6 7 8 9
Коэффициент
……..
0,72 0,81 0,91 1,00.
- коэффициент
неравномерности нагрузки по длине зуба
(для прирабатывающихся зубьев принимаем
).
- коэффициент динамической нагрузки, зависящий от окружной скорости колес и
степени точности передачи (см. табл.4.3);
и
- коэффициенты формы зуба шестерни и
колеса. Определяются по табл. 4.4 в
зависимости от
эквивалентного числа зубьев шестерни
и колеса
;
- угол наклона
зубьев (см. 4.1);
- коэффициент,
учитывающий наклон зуба. Наклонное
положение зубьев
увеличивает их прочность на изгиб и плавность работы. Для упрощенного расчета
косозубых колес
принимают
Таблица 4.4
Коэффициенты формы зуба и
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
16 |
4,28 |
24 |
3,92 |
30 |
3,8 |
45 |
3,66 |
71 |
3,61 |
180 |
3,62 |
17 |
4,27 |
25 |
3,90 |
32 |
3,78 |
50 |
3,65 |
80 |
3,61 |
|
3,63 |
20 |
4,07 |
26 |
3,88 |
35 |
3,75 |
60 |
3,62 |
90 |
3,60 |
|
|
22 |
3,98 |
28 |
3,81 |
40 |
3,7 |
65 |
3,62 |
100 |
3,6 |
|
|
Если при проверочном
расчете
,
то это допустимо, т.к. нагрузочная
способность большинства зубчатых
передач ограничивается контактной
прочностью. При
свыше
5%., надо пересчитать число зубьев шестерни
и
колеса
и
повторить проверочный расчет на изгиб.
При этом
не
изменяется, т.е. не нарушается контактная
прочность передачи.
Полученные результаты к задаче 4 представить в табл. 4.5.
Таблица 4.5.
Параметры зубчатой цилиндрической передачи, мм
-
Параметры проектного расчета
значение
параметры
значение
Межосевое расстояние,
Угол наклона зубьев
Модуль зацепления,
Диаметр делительный окружности:
шестерни
колеса
Ширина зубчатого венца:
шестерни
колеса
Число зубьев:
шестерни
колеса
Диаметр окружности вершин:
шестерни
колеса
Вид зубьев
Диаметр окружности
впадин:
шестерни
колеса
Параметры проверочного расчета
Допускаемое значение
Расчетное
значение
Примечание, %
отклонение
и
Контактное напряжение
Н/мм²Напряжение изгиба,
Н/мм²Напряжение изгиба,
Н/мм²
ЗАДАЧА 5. «ПРОЕКТНЫЙ РАСЧЕТ ВАЛОВ (ЭСКИЗНАЯ КОМПОНОВКА РЕДУКТОРА)»
Цель: 1. Выбор материала валов. Выбор допускаемого напряжения на кручение.
2. Определение геометрических параметров ступеней валов.
3. Предварительный выбор типа подшипников.
4. Разработка эскизной компоновки редуктора.
Критериями работоспособности редукторных валов являются прочность и выносливость.
5.1. Выбрать материал валов.
Механические характеристики сталей для изготовления валов представлены в. табл.3.2.
Проектный расчет
выполняют по напряжениям кручения, при
этом не учитывают напряжения изгиба,
концентрации напряжений и переменность
напряжений во времени. Для компенсации
приближенности этого метода расчета
допускаемые напряжения на кручение
применяют заниженными:
Н/мм².
При этом меньшие значение
- для быстроходных валов, большие – для
тихоходных.
5.2. Определение геометрических параметров ступеней валов.
Редукторный вал представляет собой ступенчатое цилиндрическое тело, количество и размеры ступеней его зависят от установленных на вал деталей [20].
Проектный расчет
ориентировочно определить геометрические
размеры ступеней вала ее диаметр
и длину
(табл.5.1).
Таблица 5.1.
Определение размеров одноступенчатых редукторов, мм
-
Ступень вала и ее параметры
Вал-шестерня цилиндрическая
Вал колеса
1-я – под элемент открытой передачи или полумуфту
,
где
-
крутящий момент, равный вращающему
моменту на валу,
,
- под шкив,
-
под шестерню и под полумуфту2-я под уплотнение крышки с отверстием и подшипник
3- я под шестерню, колесо
,
при
При
принять
4-я под подшипник
,
-для
шариковых подшипников(см К27, К28 [20]),
-для роликовых конических подшипников(см
К29, К30 [20])
Примечание: 1. Значение буртика t , величину фаски ступицы f и подшипника r определить
в зависимости от диаметра ступени d:
-
d
17…24
25…30
32…40
42…50
52…60
62…70
71…85
t
2
2,2
2,5
2,8
3
3,3
3,5
r
1,6
2
2,5
3
3
3,5
3,5
f
1
1
1,2
1,6
2
2
2,5
2. Стандартные значения диаметров
и
под
подшипники принять равными диаметру
внутреннего кольца подшипника d
по таблице К27…К30 ([20]); стандартного
значения диаметров и длин ступеней
округлить до ближайшего из ряда Ra
40 (см. табл. 13.15, [20])
5.3. Выбрать предварительно тип подшипника.
Выбор типа подшипника
для данных условий работы редуктора
зависит от следующих факторов: передаваемой
мощности редуктора, типа передачи,
соотношения сил в зацеплении, частоты
вращения внутреннего кольца редуктора,
срока службы, стоимости, схемы установки.
В соответствии с табл. 5.2 определить
тип, серию подшипников. Выбрать типоразмер
по величине диаметра внутреннего кольца
,
равного диаметру второй
и
четвертой
ступеней
вала под подшипники. Выписать основные
размеры параметры подшипников (см.
К27…К30 .[20]): геометрические размеры -
,
динамическую и статическую грузоподъемность.
Таблица 5.2.
Предварительный выбор подшипников
-
Передача
Вал
Тип подшипника
Серия
Цилиндрическая косозубая
Б
Радиальные шариковые однорядные при
ммСредняя
(легкая)
При
мм
– радиальные шариковые однорядные,
а при их больших размерах (
)–
роликовые коническиеЛегкая
(средняя)
Т
Легкая
Разработать эскизную компоновку редуктора.
Эскизная компоновка
устанавливает положение колес редукторной
пары, элемента открытой передачи, муфты
относительно опор (подшипников),
определяет расстояние
и
между точками приложения реакций
подшипников этих валов, точки приложения
силы давления элемента открытой передачи
и муфты на расстоянии
и
от
реакции смежного подшипника. Упрощенная
эскизная компоновка выполняется в
соответствии с требованиями ЕСКД (см.
рис. 4.1, рис.5.1) с простановкой упрощенного
изображения редуктора необходимых
размеров
Рис. 5.1. Пример для выполнения эскизной компоновки: б)-построение контура внутренней поверхности стенок корпуса.
Для предотвращения
задевания поверхностей вращающихся
колес за внутренние стенки корпуса
контур стенок провести с зазором
,
такой же зазор предусмотреть между
подшипниками и контуром стенок. При
этом расстояние от оси шестерни до
внутренней поверхности корпуса
,
где
-
диаметр наружного кольца подшипника
быстроходного вала.
Действительный контур корпуса редуктора зависит от его кинематической схемы, размеров деталей передач способа транспортировки, смазки и т.п. и определяется при разработке конструктивной компоновки.
Составить табличный результат решения задачи 5 в виде табл. 5.3.
Таблица 5.3
Вал |
Размеры ступеней, мм |
Подшипники |
||||||
|
|
|
|
Типо-размер |
мм |
Динамическая грузоподъ- емность
|
Статиче-ская грузоподъ-емность Сro, кН |
|
|
|
|
|
|||||
Быстроходный |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Тихоходный |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
