- •Новосибирский государственный технический университет
- •Пояснительная записка
- •Расчёт и проектирование механического привода
- •Содержание:
- •Введение.
- •Определение момента движущих сил
- •2. Обоснование выбора электродвигателя.
- •Кинематический и силовой расчёт редуктора
- •Масса привода
- •Расчёт зубчатых передач
- •Межцентровые расстояния редукторов
- •4.Разработка компоновочных размеров редуктора
- •4.3 Конструктивные размеры шестерни и колеса
- •4.5 Конструктивные размеры корпуса редуктора
- •4.6 Выбор подшипников.
- •5.Подбор подшипников.
- •Исходные данные:
- •Вертикальная плоскость:
- •Определим максимальную реакцию опоры:
- •Исходные данные:
- •Вертикальная плоскость:
- •Определим максимальную реакцию опоры:
- •Выходной вал редуктора:
- •6.Расчет муфты
- •7. Уточненный расчет валов Выходной вал
- •8.Расчет посадки с натягом
- •9. Выбор сорта масла
- •10.Расчёт основания привода с учётом колебаний
- •11. Список литературы
Межцентровые расстояния редукторов
Название параметра |
Значение параметра |
|||
Частота вращения двигателя, с-1 |
304,7 |
150,8 |
101,0 |
75,9 |
Быстроходная ступень аб, мм |
- |
158,7 |
- |
- |
Тихоходная ступень ат, мм |
- |
121,8 |
- |
- |
а= аб + ат , мм |
- |
280,5 |
- |
- |
Приближённо определим массу G:
,
если 540<aб +aт<1000
(мм)
,
если 150<aб +aт<300
(мм)
Таблица 4
Масса привода
ωд, с-1 |
Масса, кг |
||
двигателя |
редуктора |
привода |
|
304,7 |
- |
- |
- |
150,8 |
190 |
112,7 |
670 |
101,0 |
- |
- |
- |
Расчёт зубчатых передач
Простейшая зубчатая передача состоит из двух колёс с зубьями, посредством которых они сцепляются между собой. Ведущее зубчатое колесо путём нажатия на зубья ведомого колеса приводит его во вращательное движение. Меньшее зубчатое колесо передачи называется шестерней, большее-колесом.
Быстроходная
ступень (косозубая):
НВшестерни=220;
НВколеса=200.Тихоходная ступень (косозубая): НВшестерни=220; НВколеса=200.
Найдём допускаемые напряжения [σН] МПа для косозубых колёс, учитывая что для шестерни и колеса они определяются раздельно:
,
Где σHlimb – предел контактной выносливости поверхностных слоёв зубьев, соответствующей базе испытаний и выбирается в зависимости от твёрдости, т.е. σHlimb=2·НВ+70; КHL- коэффициент долговечности, учитывающий влияние срока службы и режима нагрузки передачи.
Быстроходная ступень:
Тихоходная ступень:
Расчёт тихоходной ступени:
Определяем предел выносливости при изгибе:
Колеса:
(МПа)
Шестерни:
(МПа)
Определяем допускаемое напряжение при изгибе по формуле:
,
Где
σHlimb
– предел
контактной выносливости поверхностных
слоёв зубьев, соответствующей базе
испытаний и выбирается в зависимости
от твёрдости; SF
– коэффициент безопасности, который
для сталей НВ<350
принимают
SF=1,75
при вероятности не разрушения 98%; КFC
– коэффициент, учитывающий влияние
двустороннего приложения нагрузки; YR
– коэффициент, учитывающий шероховатость
поверхности выкружки в основании зуба;
Yy
- коэффициент,
учитывающий механическое упрочнение
(обдувка дробью или обмотка роликами);
YM
– коэффициент, учитывающий масштабный
фактор. Подставляем известные данные
в формулу и получаем для:
Колеса:
(МПа)
Шестерни:
(МПа)
В
соосном редукторе межосевые расстояния
быстроходной и тихоходной ступеней
равны
.
Начинаем расчёт с тихоходной ступени
как более нагруженной.
Принимаем расчётные коэффициенты: ψbа=0,4
Окружная скорость косозубых колёс тихоходной ступени:
→Kh=1.18
Предварительно считаем межосевое расстояние:
Вычисляем окончательное межосевое расстояние:
Принимаем
по стандарту
=200
мм.
Определяем модуль зацепления:
Для
тихоходной ступени
Принимаем
Определяем числа зубьев шестерни и колеса:
Принимаем
Суммарное число зубьев:
Принимаем
Число зубьев шестерни:
Число
зубьев колеса:
Вычисляем по этим данным передаточное отношение:
Uт=z2/z1=108/58=2.20
Погрешность вычисления передаточного отношения:
Определяем
основные геометрические размеры шестерни
и колеса:
Ширина шестерни:
Ширина колеса:
Делительный диаметр:
Шестерня:
мм
Колесо:
мм
Проверка:
Диаметр окружностей вершин зубьев:
Шестерня:
Колесо:
Диаметр впадин:
Шестерни:
(мм)
Колеса:
(мм)
Проверяем контактные напряжения:
Определяем силы действующие в зацеплении тихоходной ступени:
Окружная:
(Н)
Радиальная:
(Н)
Осевая:
(Н)
Расчёт быстроходной ступени:
Определяем предел выносливости при изгибе:
Колеса: (МПа)
Шестерни: (МПа)
Определяем допускаемое напряжение при изгибе по формуле:
,
Где
σHlimb
– предел
контактной выносливости поверхностных
слоёв зубьев, соответствующей базе
испытаний и выбирается в зависимости
от твёрдости; SF
– коэффициент безопасности, который
для сталей НВ<350
Принимают SF=1,75 при вероятности не разрушения 98%; КFC –
коэффициент, учитывающий влияние двустороннего приложения нагрузки; YR – коэффициент, учитывающий шероховатость поверхности выкружки в основании зуба; Yy - коэффициент, учитывающий механическое упрочнение (обдувка дробью или обмотка роликами); YM – коэффициент, учитывающий масштабный фактор. Подставляем известные данные в формулу и получаем для:
Колеса: (МПа)
Шестерни: (МПа)
Принимаем расчётные коэффициенты: ψbа=0,3
Окружная скорость косозубых колёс быстроходной ступени:
→Kh=1.08
Предварительно считаем межосевое расстояние:
Вычисляем окончательное межосевое расстояние:
Принимаем
по стандарту
=180
мм.
Определяем модуль зацепления:
Для
быстроходной ступени
Принимаем
Определяем числа зубьев шестерни и колеса:
Принимаем
Суммарное число зубьев:
Принимаем
Число зубьев шестерни:
Число
зубьев колеса:
Вычисляем по этим данным передаточное отношение:
Uб=z2/z1=137/39=3,51
Погрешность вычисления передаточного отношения:
Определяем основные геометрические размеры шестерни и колеса:
Ширина шестерни:
Ширина колеса:
Делительный диаметр:
Шестерня:
мм
Колесо:
мм
Проверка:
Диаметр окружностей вершин зубьев:
Шестерня:
Колесо:
Диаметр впадин:
Шестерни:
(мм)
Колеса:
(мм)
Проверяем контактные напряжения:
Определяем
силы, действующие в зацеплении быстроходной
ступени:
Окружная:
(Н)
Радиальная:
(Н)
Осевая:
