4 Конструктивные размеры шестерни и колеса

Шестерню выполняем за одно целое с валом; ее размеры определены выше:d₁; d_а1; b₁.

Колесо кованое: d_2; d_а2; b₂.

Диаметр ступицы

d_ст. = 1,6 d_к2; (1.41)

длина ступицы

l_ст. = (1,2…1,5)d_к2; (1.42)

Толщина обода

_о = (2,5…4)m_n; (1.43)

Толщина диска

С = 0,3 b₂. (1.44)

5 Конструктивные размеры корпуса и крышки редуктора

Толщина стенок корпуса и крышки редуктора:

 = 0,025 а_w+1; (1.45)

₁ = 0,02 а_w+1; (1.46)

Во всех случаях  8 мм и ₁ 8 мм.

Толщина фланцев поясов корпуса и крышки:

верхнего пояса корпуса и пояса крышки

b = 1,5 ; (1.47)

нижнего пояса корпуса

р = 2,35 ; (1.48)

Диаметры болтов:

фундаментных

d₁ = (0,03…0,036) а_w+12; (1.49)

крепящих крышку к корпусу у подшипников

d₂ = (0,7…0,75) d₁; (1.50)

соединяющих крышку с корпусом

d₃ = (0,5…0,6) d₁. (1.51)

Диаметры болтов принимаем по ГОСТу на болты.

6 Расчет цепной передачи

Рисунок 1.5 Кинематическая схема

Выбираем приводную роликовую однорядную цепь.

Вращающий момент на ведущей звездочке Т₃=Т₂.

Передаточное число было принято ранее u_цп.

Число зубьев:

ведущей звездочки

z₃=31 – 2u_цп; (1.52)

ведомой звездочки

z₄=z₃ u_цп. (1.53)

Тогда фактическое передаточное число

(1.54)

Отклонение

(1.55)

Расчетный коэффициент нагрузки

К_э = k_д k_а k_н k_р k_см k_п, (1.56)

где k_д – динамический коэффициент: при спокойной нагрузке k_д=1, при ударной нагрузке его принимают в зависимости от интенсивности ударов от 1,25 до 2,5;

k_а – учитывает влияние межосевого расстояния: при а=(30…50)t принимают k_а=1; при увеличении а снижают k_а на 0,1 на каждые 20t сверх а= 50t; при а25t принимают k_а=1,25;

k_н – учитывает влияние наклона цепи: при наклоне до 60^о k_н=1; при наклоне свыше 60^о k_н=1,25, но при автоматическом регулировании натяжения цепи принимают k_н=1 при любом наклоне;

k_р – принимают в зависимости от способа регулирования натяжения цепи: при автоматическом регулировании k_р=1, при периодическом k_р=1,25;

k_см – принимают в зависимости от способа смазывания цепи: при картерной смазке k_см=0,8; при непрерывной смазке k_см=1; при периодической k_см=1,3…1,5;

k_п – учитывает периодичность работы передачи: k_п=1 при работе в одну смену, при двухсменной k_п=1,25; при трехсменной k_п=1,5.

Шаг цепи определяем из условия

(1.57)

где Т₃- вращающий момент на валу меньшей звездочки, Н * мм;

z₃- число зубьев той же звездочки;

[p]- допускаемое давление, приходящееся на единицу проекции опорной поверхности шарнира, МПа (численно равное Н/мм²);

m- число рядов цепи.

Допускаемое давление [p] задано в табл. В.13 приложения В в зависимости от частоты вращения ведущей звездочки и шага t. Поэтому для расчета шага величиной [p] следует задаваться ориентировочно.

Рассчитываем шаг и подбираем по табл. В.14 цепь (записываем тип цепи, шаг t, разрушающую нагрузку Q, массу q, А_оп).

Скорость цепи

(1.58)

Окружная сила

(1.59)

Давление в шарнире проверяем по формуле

(1.60)

Уточняем по табл.В.13 допускаемое давление

[p]=p_T[1+0.01(z₃ – 17)]. (1.61)

Должно выполняться условие p [p]. В этой формуле р_т – табличное значение допускаемого давления.

Определяем число звеньев цепи по формуле

(1.62)

где a_t=30…50;

z_ =z_ + z_; (1.63)

(1.64)

Полученное значение L_t округляют до целого числа, желательно четного, после чего уточняют межосевое расстояние

(1.65)

Для свободного провисания цепи предусматриваем возможность уменьшения межосевого расстояния на 0,2…0,4%.

Определяем диаметры делительных окружностей звездочек

(1.66)

(1.67)

Определяем диаметры наружных окружностей звездочек

(1.68)

где d₁- диаметр ролика цепи.

Силы, действующие на цепь:

окружая F_tц (определена выше)

от центробежных сил

(1.69)

от провисания цепи

(1.70)

Расчетная нагрузка на валы

(1.71)

Проверяем коэффициент запаса прочности цепи

(1.72)

где s - допускаемый коэффициент запаса прочности цепи, определяемый по табл. В.15 приложения В.

Должно выполняться условие s  [s].

Размеры ведущей звездочки:

ступица звездочки d_ст=1,6 * d_в2; l_ст=(1,2…1,6) d_в2; толщина диска звездочки 0,93 * В_вн,

где В_вн— расстояние между пластинками внутреннего звена (табл. 14).

Аналогично определяют размеры ведомой звездочки.

7 Предварительная компоновка редуктора

(рис. 1.6)

Компоновку обычно проводят в два этапа. Первый этап служит для приближенного определения положения зубчатых колес и звездочки относительно опор для последующего определения опорных реакций и подбора подшипников.

Компоновочный чертеж выполняем в одной проекции – разрез по осям валов при снятой крышке редуктора; желательно масштаб 1:1, чертить тонкими линиями.

Примерно посередине листа параллельно его длинной стороне проводим горизонтальную осевую линию; затем две вертикальные линии – оси валов на расстоянии а_w.

Вычерчиваем упрощенно шестерню и колесо в виде прямоугольников.

Рисунок 1.6 Предварительная компоновка редуктора

Очерчиваем внутреннюю стенку корпуса:

а) принимаем зазор между торцом шестерни и внутренней стенкой корпуса

А₁= 1,2 ; при наличии ступицы зазор берется от торца ступицы;

б) принимаем зазор от окружности вершин зубьев колеса до внутренней стенки корпуса А=;

в) принимаем расстояние между наружным кольцом подшипника ведущего вала и внутренней стенкой корпуса А=; если диаметр окружности вершин зубьев шестерни окажется больше наружного диаметра подшипника, то расстояние А надо брать от шестерни.

Предварительно намечаем подшипники; габариты которых выбираем по диаметру вала в месте посадки подшипников d_п1 и d_п2 по таблицам ГОСТов на подшипники.

Таблица 1.3

Условное обозначение подшипника	d	D	B	Грузоподъемность, кН
	Размеры, мм			С	Со

Решаем вопрос о смазывании подшипников. Принимаем для подшипников пластичный смазочный материал. Для предотвращения вытекания смазки внутрь корпуса и вымывания пластичного смазочного материала жидким маслом из зоны зацепления устанавливаем мазеудерживающие кольца. Их ширина составляет y=8…12 мм.

Измерением находим расстояния на ведущем валу l₁ и на ведомом l₂.

Глубина гнезда подшипника l_г1,5В.

Толщину фланца крышки подшипника  принимают примерно равной диаметру d_о отверстия. Высоту головки болта примем 0,7d_б. Устанавливаем зазор между головкой болта и торцом соединительного пальца цепи в 10 мм. Длину пальца l примем на 5 мм больше шага t.Таким образом, l=t+5 мм.

Измерением устанавливаем расстояние l₃, определяющее положение звездочки относительно ближайшей опоры ведомого вала.