2.2.11 Сили в зачепленні

• колова

F_t = = =6667,63 Н

• радіальна

F_r = = =2442,08 Н

• осьова

F_a = 0 Н

2.2.12 Перевірка зубців колес по напруженню згину

Коефіцієнт

_d = = =0,5766

Колова швидкість колеса

v₂ =0,5₄d₁ =0,5·3,6·0,209=0,3762

По довідникам [2,т.2.4, c.15] ступінь точності передачі 9, тому К_F =1,0.

Коефіцієнт _ =

По [2, т.2.5, c.16] коефіцієнт К_F =1,048. Коефіцієнт К_Fv =1,4 [2, с.16].

Коефіцієнт Y_F2 по [2, т.2.6, c.16] для z_v =z₂/Cos³ =70/(1)^ =70; _F2 =3,6175.

Розрахунок напруження згину в зубцях колеса і шестерні

_F2 =K_F_K_F_FVY_F2 =1·1·1,048·1,4·3,6175· =175,88·10⁶Па

що, менше _F2 =293·10⁶Па.

_F1 =_F2 ; z_V1 = = =37

По [2, т.2.6, c.16] Y_F1 =3,73

Тоді розрахункове напруження згину в зубцях шестерні

_F =175,8810⁶ =181,35^Па

що, менше _F1 =370⁶Па

Отже, міцність на згин колеса забезпечена.

2.2.13 Перевірка зубців колеса по контактним напруженням

Значення коефіцієнтів:

_ =1,0; 2,с.16

_ =1,027; 2,т.2.3;

_V =1,2 2,с.16.

Передаточне число u =1,89. По розрахунку маємо: F_t =6667,63 H; d₁ =111 мм; b₂=64мм.

Тоді контактне розрахункове напруження:

_ =376⁶ =37610⁶ =499,610⁶Па

що, менше _ =701,710⁶Па

Результат розрахунку зубчастої передачі в приводі підтверджую машинобудівними розрахунками в середовищі ЕХСЕL 97/2000, які приведені в додатку В.

3 Розрахунок редуктора

3.1 Визначення діаметрів валів за найближчими значеннями.

d =5 =13,77 мм

Так як швидкохідний вал (вал-черв’як) приводиться в обертання валом електродвигуна через стандартну муфту, то діаметр вихідного кінця цього вала d повинен бути узгоджений з діаметром валу електродвигуна.

d=(0,8…1,0)d₁ ,

де d₁ – діаметр валу електродвигуна

d₁=28 мм [2, т.18.37, с.322]

d=1,0·28=28 мм

Прив’язуємо до стандартного ряду лінійних розмірів [1, т.8.13, с.156]

d=28 мм

Визначаємо діаметри інших ділянок швидкохідного валу:

d_n=d_в+2t

де t – величина бортика [2, т.3.1, с.37]

t=2,2 мм

d_n=28+2·2,2=32,4 мм

Прив’язуємо до стандартних посадочних розмірів валу під підшипник:

d_п=35мм

d_б.п =d_n +3,2·r

де r – величина фаски [3, т.3.1, с.37]; r =2 мм

d_б.п =35+3,2·2=41,4мм

Так як конічні кінці валів стандартні, то уточнюємо лінійні розміри конічного кінця вала за ГОСТ 12081-72 [1.т.8.13, с.156]

Для d=40 мм d_сер =25,9 мм.

Попередні розміри тихохідного вала редуктора

d=4,8 =4,8 =35,03 мм

Прив’язуємо по стандартному ряду лінійних розмірів [1, т.8.13, с.156]

d=36 мм

Визначаємо діаметри інших ділянок вала:

d_n = d+2t =36+(2·2,5)=41 мм

Прив’язуємо до стандартних посадочних розмірів

d_n =45 мм

d_б.п =d_n +3,2·r =45+(3,2·2,5)=53 мм

Прив’язуємо розміри кінця тихохідного вала до стандартних розмірів по ГОСТ 12081-72 [1.т.8.13, с.156]:

Для d=36 мм d_сер =33,1 мм; d₁=М20 1,5

3.2 Ескізна компановка редуктора

Щоб поверхні обертаючихся колес не зачіплялися за внутрішні поверхні стінок корпуса черв’ячного редуктора між ними залишають зазор, який визначають за формулою:

a =

де L – найбільша відстань, між зовнішньою поверхнею деталей передач:

L =d_чер +d_кол =100+352=452 мм

Отже

a = +3=10,67мм 11мм

Відстань b_о між дном корпуса і поверхнею вала черв’яка приймаємо по залежності

b_о 4a =44мм

Конструктивно приймаємо b_о =60 мм

Встановлюємо і уточнюємо лінійні розміри швидкохідного (вала-черв’яка) і тихохідного валів.

Швидкохідний вал:

Довжина конічного кінця вала-черв’яка за ГОСТ 12081-72 [1, т.8.13, с.156] l=82 мм.

Довжина ділянки вала d=28мм визначаємо по залежності

l=0,15d=0,15·28=4,2 мм 5мм

Довжина ділянки вала d_п=35мм визначаємо по залежності

l=1,5d_п=1,5·35=52,5 мм 53мм

Довжина ділянки вала між опорними стінками редуктора визначається конструктивно враховуючи довжину нарізаного черв’яка і діаметром черв’ячного колеса l =310мм.

Тихохідний вал:

Конічний кінець тихохідного вала за ГОСТ 12081-72 [1, т.8.13, с.156] виготовляють із зовнішньою різьбою M20×1,5; довжина конічної ділянки l =58мм, а загальна довжина хвостовика l =80мм.

Довжина ділянки вала d =36мм визначається по залежності:

l =0,15d =0,15·36=5,46мм

Довжина ділянки вала d_п=45мм під підшипник:

l =1,25d_n =1,25·45=56мм

Визначаємо довжину і діаметр ступеці:

d_ст =1,5d_б.п+10 =1,5·53+10 =90мм

l_ст =1,2b₂ =63мм