Перебірковий розрахунок передачі на міцність
Визначаємо швидкість ковзання в зачеплені
де 
- колова швидкість на черв’яку, 
;
- в метрах;
- кут піднімання (сходу) лінії витка (/11/, с. 26, табл. 3.3.).
За таблицею 3.3. маємо
при 
де 
- коефіцієнт деформації черв’яка.
Таким чином, отримавши уточнене значення 
, приймаємо вінець черв’ячного колеса з першої групи матеріалів – цинової бронзи БрО5Ц5С5 при відливі в кокіль з механічними характеристиками;
Визначаємо розрахункову контактну напругу за формулою (15.16) із /7/, с. 346:
де 
- початковий діаметр черв’яка;
- коефіцієнт концентрації навантаження;
де - коефіцієнт деформації черв’яка; 
- коефіцієнт режиму (див. /11/, с. 26).
При заданому важкому режимі 
- швидкісний коефіцієнт.
Знайдемо 
Тоді 
, якщо 
- пружна стала матеріалів тіл, які дотикаються (/7/, с. 346).
Отже,
ККД передачі
Коефіцієнт корисної дії черв’ячної передачі
де 
- кут підняття лінії витка на початковому циліндрі;
- зведений кут тертя, який визначається експериментально. Кут приймають в залежності від швидкості ковзання 
У відповідності з табл. 3.7. на сторінці 32, /11/, приймаємо 
Отже,
Тоді
Сили в зачепленні (рис. 4)
Колова сила на колесі дорівнює вісевій силі на черв’яку і має значення
Колова сила на черв’яку, яка дорівнює вісевій силі на колесі,
Радіальна сила
Для стандартного кута 
Отже,
Перевірка зубців за напругами згину
Розрахункова напруга згину
де і 
- коефіцієнти навантаження ( 
; див. вище);
і 
- в метрах;
Рис. 4. Сили в черв’ячному зачепленні
- коефіцієнт форми зубця, який приймають в залежності від 
, тобто 
- еквівалентна колова сила на колесі,
де 
- коефіцієнт довговічності.
і коефіцієнт еквівалентності 
визначають за формулою для зубчастих передач з коефіцієнтом 
або приймають за таблицею 2.4 (ТО - гартування) на с.12 з /4/:
/режим І – важкий/;
тоді
де 
(вираховано в п.3.6).
Тепловий розрахунок черв’ячної передачі
Черв’ячний редуктор у зв’язку з невеликим ККД і великим виділенням теплоти перевіряють на нагрівання.
Потужність (Вт) на черв’яку
Температура нагріву мастила без штучного охолодження
,
де 
- коефіцієнт тепловіддачі; 
/більші значення при добрих умовах охолодження/;
- приблизна площа поверхні охолодження корпуса; 
- міжвісева відстань, м;
- коефіцієнт, який враховує відвід теплоти від корпуса редуктора в металічну плиту або раму;
- максимальна допустима температура нагрівання мастила.
Знаходимо
Приймаємо
Тоді
Таким чином немає необхідності в штучному охолодженні.
4. РОЗРАХУНОК ЛАНЦЮГОВОЇ ПЕРЕДАЧІ
Розрахунок проводимо за методикою, викладеною в /2/, с.257-262. Приймаємо в приводі роликовий ланцюг.
Для розрахунку маємо такі дані: потужність, що передається ведучою зірочкою, 
; 
; робота передачі – безперервна, з поштовхами, режим (важкий); передача розміщена горизонтально; натяг ланцюга реґулюється переміщенням вала веденої зірочки; змащення передачі краплинне.
Для даної передачі приймаємо роликовий нормальний ланцюг ПР за ГОСТ 13568. Передатне відношення передачі 
/див. пункт 2/. Приймаємо число зубців меншої зірочки за табл. 2.25 (/4/, с.38): 
.
Число зубців більшої зірочки визначаємо за формулою
Приймаємо попередньо крок ланцюга 
(див, с.259, /2/). Тоді площа проекції опорної поверхні шарніра (ГОСТ 13568)
де 
- умовна геометрична характеристика, за якою вибирається ланцюг.
Швидкість ланцюга
Колова сила передачі
Міжвісева відстань:
Відповідно до умов роботи приймаємо:
/ навантаження спокійне/;
/ опори пересувні/;
/ 
/;
/ горизонтальна передача/;
/ реґулярне краплинне змащення/;
/ робота безперервна/.
Тоді коефіцієнт експлуатації передачі
Допустима колова сила
де 
- допустимий тиск в шарнірах роликових ланцюгів (/4/, с.39, табл. 2.28).
Перевіримо ланцюг на стійкість при спрацюванні шарнірів
а 
Отже,
тобто ланцюг достатньо стійкий проти спрацювання.
Число ланок ланцюга
Довжина ланцюга
Уточнимо міжвісеву відстань ланцюгової передачі
Через провисання ланцюга отримане значення 
зменшимо на 
Остаточно приймаємо 
Ділильні діаметри зірочок:
меншої –
більшої –
Профіль і розміри зубців, а також діаметри вершин 
і западин 
зірочок приймаємо за ГОСТ 59І.
5. РОЗРАХУНОК ВАЛІВ РЕДУКТОРА
Спочатку встановимо діаметри вихідних кінців двигуна 4А100L4, вибраного в даному приводі. Із ескіза двигуна (рис. 2) видно, що
5.1. Компоновка редуктора /рис. 5/
З рис. 5:
де 
- найбільша відстань між зовнішніми поверхнями деталей передач (/3/, с.28, рис. 3.6).
Рис. 5 Компонувальна схема редуктора
Тоді проміжок
- зовнішній діаметр вальниць котіння. Зрозуміло, що 
, тому що необхідно мати проміжок для вільного переміщення черв’яка при монтуванні в корпус редуктора. Подамо на рис. 6 конструкцію вала-черв’яка. Зауважимо, що вал-черв’як редуктора з’єднується з валом електродвигуна через муфту. Отже, діаметр вхідного кінця черв’яка можна прийняти рівним або близьким до діаметра вала електродвигуна, тобто
Приймемо вхідний діаметр черв’яка 
, що відповідає рекомендованому ряду (/1/, табл. 6.1, с.44/.
Рис. 6. Параметри черв’яка
Діаметри вала-черв’яка дані на підґрунті таблиці 11.4 (/10/, с.62) шляхом елементарних розрахунків.
Наприклад, діаметр під вальницю
де 
- діаметр сусіднього відрізка вала /праворуч/, а 
- висота його буртика.
*Приймемо 
/попередньо!/
Таким чином ми отримали приблизні розміри черв’яка /рис. 6/, підрахувавши довжини і діаметри.
Матеріал черв’яка і його механічні властивості вибрані нами в п.3.
5.1. Вал черв’ячного колеса(і одночасно вал ведучої зірочки ланцюгової передачі)
5.1.1. Вихідні дані для розрахунку:
;
Сили, що діють на черв’ячне колесо:
(колова сила);
(радіальна сила);
(вісева сила).
Сили, які діють на ведучу зірочку:
- колова сила;
- навантага, яка діє на вал ланцюгових передач, нахилених до горизонту до 40° (/4/,с.39). Приймемо 
. Ділильний діаметр черв’ячного колеса 
; ділильний діаметр ведучої зірочки 
; довжина маточини черв’ячного колеса буде знайдена нижче; ширина вінця черв’ячного колеса 50 мм.
Вибір матеріалу
Для вала вибираємо сталь 45 за ГОСТ 1050, термообробку - покращення, твердість 260-280 НВ (табл. 11.1 з /10/).
Механічні характеристики сталі, враховуючи, що діаметр заготованки не перевищує 80 мм:
- границя міцності при розтягові;
- границя плинності при розтягові;
- границя плинності при крученні;
- границя втоми при згині;
- границя втоми при крученні.
5.1.3. Проектний розрахунок вала
Діаметр вала під колесом чи зірочкою
де 
–
умовна напруга при крученні; приймаємо 
.За ГОСТ 6639 (табл. 11.2 з /10/) приймаємо діаметр вала під колесом чи зірочкою 
(рис. 7).
5.1.4. Розробка конструкції вала
Конструкція вала показана на рис. 7.
Довжина маточини 
З урахуванням 
і 
відстань між опорами вала черв’ячного колеса буде приблизно рівна:
Приймаємо 
(за табл. 6.1 із /1/).
/приймаємо ширину вальниці/.
Рис. 7. Конструкція вала черв’ячного колеса редуктора
Попередньо для вала черв’ячного колеса вибираємо: вальницю роликову конічну однорядну легкої серії 7208 за ГОСТ 333 з параметрами 
(табл. 11.14 /10/), (див. рис. 7, ліворуч від черв’ячного колеса). Інші параметри вала підраховуються через висоти буртиків і взяті наближено (за табл. 11.4, /10 /).
Лінійні розміри вала визначені на основі ескізної компоновки редуктора /рис. 5/.
Дата добавления: 2018-02-15; просмотров: 569; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!