3. Конструирование шестерни и колеса

Зубчатые колеса небольших ( ) и средних ( ) размеров изготовляют точением из прутка (рис.2, а) или из заготовок, получаемых ковкой или штамповкой (рис.2, б, в).

Цилиндрические колеса малых и средних диаметров изготовляют либо без ступицы – в форме диска сплошного или с отверстиями, либо чаще со ступицей.

У колес средних и больших размеров обод, несущий зубчатый венец, соединяется со ступицей диском симметричным (рис.2, б, в) или несимметричным (рис.2, а) относительно обода. Для снижения массы колеса и удобства транспортировки в диске делают отверстия.

Диаметр ступицы

где диаметр вала, на который насаживается зубчатое колесо. Принимаем ориентировочно тогда

_{П ринимаем}

_{Д лина ступицы}

_{П ринимаем}

_{Г лубина впадины под отверстие}

Толщина диска

_{Толщина зубчатого венца}

Размер фаски

Диаметр отверстий

где

Радиусы скруглений

Ш естерню выполняем за одно целое с валом (рис. 2), что увеличивает жесткость вала-шестерни и снижает стоимость его производства. Размеры шестерни определены выше:

_{Рисунок 2. Вал-шестерня.}

_{Рисунок 3 – Колеса зубчатые цилиндрические.}

Рисунок 3. Пример оформления графической части контрольной работы.

Раздел III. Пример расчета конической передачи одноступенчатого конического редуктора

Задание:

Рассчитать и спроектировать коническую передачу конического редуктора.

Исходные данные:

кинематическая схема привода (рис. 1);

тяговая сила рабочей машины

скорость рабочей машины

диаметр рабочего органа машины

Рисунок 1.

1 - электродвигатель, 2 – муфта, 3 - подшипники качения, 4 – конический редуктор, 5 – открытая цепная передача.

1. Выбор электродвигателя и кинематический расчет привода

1.1. Определяем общий коэффициент полезного действия (КПД) привода по табл. 1.1. РАЗДЕЛ I.

Здесь - число пар подшипников, ;

КПД пары конических зубчатых колес ;

КПД, учитывающий потери подшипников качения, ;

КПД открытой цепной передачи ;

КПД, учитывающий потери в муфте, .

1.2. Мощность на валу рабочей машины

.

1.3. Требуемая мощность электродвигателя

1.4. Угловая скорость барабана

.

1.5. Частота вращения барабана

1.6. По таблице 1.2. РАЗДЕЛ I по требуемой мощности Р_тр выбираем электродвигатель асинхронный трехфазный короткозамкнутый серии 4А, закрытый, обдуваемый, с синхронной частотой вращения 4А112МВ6УЗ, номинальной мощностью ( ), скольжение s = 5,1 %.

1.7. Номинальная частота вращения вала двигателя

1.8. Угловая скорость вала двигателя

1.9. Общее передаточное число привода

.

Рекомендуемые значения передаточных чисел механических передач (см. таблицу 1.3 РАЗДЕЛ I):

- для закрытой конической передачи (редуктор)

- для цепной передачи

Передаточное число редуктора принимаем из ряда передаточных чисел по ГОСТ 2185-66 (первый ряд предпочитаем второму):

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.

Принимаем

Тогда передаточное число цепной передачи

1.10. Кинематические параметры привода.

Таблица 1.1 - Частоты вращения и угловые скорости валов

Вал I	Быстроходный вал редуктора (вал-шестерня)
Вал II	Тихоходный вал редуктора
Вал III	Вал рабочей машины

1.11. Вращающие моменты:

- на валу двигателя

- на быстроходном валу редуктора

- на тихоходном валу редуктора

- на валу рабочей машины