- •3. Расчеты по выбору параметров зубчатых передач 11
- •Введение
- •1. Исходные данные
- •2. Обоснование выбора двигателя и кинематической схемы коробки скоростей (кс)
- •2.1. Построение требуемых нагрузочных характеристик привода
- •2.2. Выбор двигателя и структуры кс
- •Определение модуля зубчатых колес
- •3. Расчеты по выбору параметров зубчатых передач
- •3.1. Определение чисел зубьев зубчатых колес
- •3.2. Определение частот вращения электродвигателя, валов и шпинделя
- •Расчет межосевых расстояний и диаметров колес
- •Расчет наибольших окружных скоростей колес и выбор степени точности их изготовления
- •Разработка конструкции коробки скоростей
- •4.1. Электродвигатели и способы их соединения с кс
- •Зубчатые колеса
- •Шпоночные и шлицевые соединения
- •Пружинные разрезные кольца
- •Определение расчетных нагрузок
- •Расчет мощности холостого хода и кпд привода
- •Определение расчетных частот вращения и моментов на валах для расчета на прочность
- •Определение усилий в зубчатых передачах
- •Расчеты деталей на прочность и жесткость
- •Расчет цилиндрических зубчатых передач
- •6.1.1. Расчет зубьев на выносливость при изгибе
- •6.1.2. Расчет на контактную выносливость.
- •Расчеты по валам и их опорам
- •6.2.2. Расчет жесткости валов
- •Расчет шлицевых и шпоночных соединений
- •6.3.1. Шлицевые соединения
- •6.3.2. Шпоночные соединения
- •7. Проектирование механизма переключения блоков
- •Конструирование и расчет шпиндельного узла
- •Выбор основных параметров
- •Особенности конструкции
- •Расчет жесткости шпинделя токарного станка
- •8.5. Расчет долговечности подшипников шпинделя
- •8.5.1. Определение усилий, действующих на шпиндель.
- •8. 5.2. Определение реакций опор.
- •8.5.3. Расчет долговечности подшипников.
Пружинные разрезные кольца
Пружинные разрезные кольца по ГОСТ 13942-68 и ГОСТ 13943-68 применяются для осевого закрепление различных деталей на валах и в корпусах. Особенно часто они используются для закрепления подшипников качения, в частности радиальных шарикоподшипников.
Кольца устанавливаются в канавки, выполненные на валах или в отверстиях корпусов. Кольца имеют отверстия под цилиндрические концы острогубцев, с помощью которых они разжимаются или сжимаются при установке в канавки и демонтаже.
При использовании колец необходимо учитывать, что они могут воспринимать весьма ограниченные осевые нагрузки, например, силу тяжести деталей на вертикальных валах.
Так
как кольца выступают из канавки на
небольшую величину, то у деталей,
упирающихся в кольца, необходимо делать
фаски минимальной величины.
Размеры, определяющие положение канавок под кольца, рассчитываются методами расчёта размерных цепей. Толщина колец приведена в табл.5.1.
Таблица 5.1.
Толщина пружинных разрезных колец
Диаметр вала, мм |
Толщина кольца, мм |
Диаметр отверстия, мм |
Толщина кольца, мм |
90 – 100 |
2,8 |
150 – 170 |
2,8 |
Определение расчетных нагрузок
Разработав (эскизно) конструкцию КС, можно вычислить расчетные нагрузки, необходимые для проверки прочности элементов привода. Для этого предварительно определим КПД привода.
Расчет мощности холостого хода и кпд привода
Мощность холостого хода NХХ на данной ступени скорости определяется по приближенной зависимости
[кВт],
где:k=30…50 – коэффициент, зависящий от качества изготовления и вязкости масла;
dСР – средний диаметр шеек под подшипник всех валов, кроме шпинделя, см;
dШ – диаметр шеек шпинделя, см;
ni – сумма частот вращения всех валов, кроме шпинделя, мин-1;
nШ – частота вращения шпинделя, мин-1;
kШ – коэффициент, зависящий от типа шпиндельных опор; для опор качения kШ=1,5.
При курсовом проектировании потери холостого хода определяем для максимальной частоты вращения шпинделя и в расчетной точке.
При максимальной частоте вращения шпинделя nmax=2000 мин-1 с учетом уточненных величин передаточных отношений найдем частоты вращения валов I и II.
;
.
Из конструкции диаметры валов принимаем dСР=6см, dШ=12м.
Тогда
.
Для расчетной точки (соответствующей номинальной частоте вращения двигателя и низшему диапазону регулирования, когда мощность и момент на шпинделе имеют максимальные величины (см приложение 2.)) – частоты вращения валов составят:
Тогда
.
Коэффициент полезного действия на данной ступени скорости определяется по формуле
где: N - мощность двигателя на данной ступени скорости
м – нагрузочный КПД муфты м =0,95…1,0;
зп – нагрузочный КПД зубчатой передачи; для высокоточных закрытых передач главных приводов зп =0,99;
пк – нагрузочный КПД подшипников; пк =0,995;
a, b – количество зубчатых передач и подшипников, работающих на данной ступени скорости – а=2, b=11.
При максимальной частоте вращения
2000
=
.
Для
расчетной точки
р
=
.
