Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь FAQ Написать работу КАТЕГОРИИ: ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву
Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Часть 1. Кинематический расчет приводаСодержание книги
Похожие статьи вашей тематики
Поиск на нашем сайте ЧАСТЬ 1. КИНЕМАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ПРИВОДА Выбор электродвигателя. Определение передаточных чисел привода в целом и его элементов Механические параметры на валах привода ЧАСТЬ 2. РАСЧЕТ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ЗУБЧАТОЙ ПЕРЕДАЧИ Выбор материала зубчатых колес Допускаемые контактные напряжения Допускаемые напряжения изгиба. Межосевое расстояние. Предварительные основные размеры колеса Модуль передачи. Суммарное число зубьев. Число зубьев шестерни и колеса. Фактическое передаточное число. Диаметры колёс. Размеры заготовок. Проверка зубьев колёс по контактным напряжениям. Силы в зацеплении. Проверка зубьев колёс по напряжению изгиба. Проверочный расчёт на прочность зубьев при действии пиковой нагрузки. ЧАСТЬ 3. РАСЧЕТ КЛИНОРЕМЕННОЙ ПЕРЕДАЧИ Выбор сечения ремня Определение диаметров шкивов 3.3. Определение предварительных значений межосевого расстояния и угла обхвата ремнем малого шкива Определение длины ремня и уточнение межосевого расстояния и угла обхвата. 3.5.Определение Определение числа ремней. 3.7.Определение силы предварительного натяжения одного ремня. Определение силы, передаваемой на валы. Ресурс наработки передачи. ЧАСТЬ 4. КОНСТРУКТИВНЫЕ РАЗМЕРЫ ЭЛЕМЕНТОВ ЦИЛИНДРИЧЕСКОГО РЕДУКТОРА Зубчатая передача. 4.2 Конструкция входного вала (индекс 1 по схеме №1). Конструкция выходного вала. Крышка подшипниковых узлов. Конструктивные элементы корпуса. ЧАСТЬ 5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СИЛ, НАГРУЖАЮЩИХ ПОДШИПНИК ВХОДНОГО ВАЛА. 5.1 Радиальные реакции опор от сил в зацеплении (см. рис. 7.6. а) 5.2 Радиальные реакции опор от действия силы на консольной законцовке вала (рис.7.6. б) 5.2.2 Определение радиальной консольной силы 5.2.3 Реакции опор (рис 7.6. б) Реакции опор для расчёта подшипников Для типового режима нагружения II 5.5. Схема установки назначенных шарикоподшипников - враспор (подшипники – разд. 4.2). 5.6. Коэффициент осевого нагруження е 5.7. Эквивалентная динамическая радиальная нагрузка 5.8. Расчетный скорректированный ресурс подшипника. 5.9. Проверка выполнения условия 5.10. При выполнении условий ЧАСТЬ 6. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СИЛ, НАГРУЖАЮЩИХ ПОДШИПНИК ВЫХОДНОГО ВАЛА 6.1. Радиальные реакции опор от сил в зацеплении (см. рис. 7.6. а) 6.2. Радиальные реакции опор от действия силы на консольной законцовке вала (см. рис. 6.2.1 Плечо радиальной консольной силы 6.2.2 Определение радиальной консольной силы 6.2.3 Реакции опор (рис 7.6. б) Реакции опор для расчёта подшипников Для типового режима нагружения II 6.5. Схема установки назначенных шарикоподшипников - враспор (подшипники – разд. 4.3). 6.6. Коэффициент осевого нагруження е Эквивалентная динамическая радиальная нагрузка 6.8. Расчетный скорректированный ресурс подшипника 6.9. Проверка выполнения условия 6.10. При выполнении условий ЧАСТЬ 7. РАСЧЕТ ВАЛОВ НА ПРОЧНОСТЬ ВХОДНОЙ ВАЛ. Определение силовых факторов. Геометрические характеристики опасных сечений вала. Расчет вала на статическую прочность. 7.1.4. Расчет вала на сопротивление усталости Выходной вал Определение силовых факторов. Геометрические характеристики опасных сечений вала. Расчет вала на статическую прочность. 7.2.4. Расчет вала на сопротивление усталости
Вариант 2.8.12. СХЕМА ПРИВОДА
Р3 = 8 кВт ω3 = 2,6 π рад/с
Кинематический расчет привода. Выбор электродвигателя.
Выбор электродвигателя производится по величине требуемой мощности PТР на валу двигателя: PТР =
PТР = n3 = пдв. =п3 · U где U - общее передаточное число Рекомендуемый диапазон передаточных чисел для типов передач: Uзуб = 2,5 … 5,6 - зубчатая; Uрем = 2 … 3 - ременная; U = Uрем· Uзуб Используя общую формулу передаточного числа привода, определяем диапазон передаточных чисел Umin и Umax. Umin = 2,5·2 = 5,6 Umax = 3· 5,6 = 16,8
Определяем диапазон частот вращения вала двигателя: nдв.min = n3 ·Umin = 78 ·4 = 390 об /мин nдв.max = n3 ·Umax = 78 ·16,8 = 1310,4 об /мин
Выбор электродвигателя производится по каталогам АИР с соблюдением следующих условий: Pтр ≤ Pном , где: Pном – номинальная мощность электродвигателя по каталогу. nдв.min < nc < nдв.max Примечание: пс > пдв. min в 2 … 3 раза, где пс - синхронная частота пс = 390 ·2 … 390 ·3 = 780 … 1170
Электродвигатель: АИР М 8/6 1. Рном = 10 кВт; 2. пс = 1000 об /мин; 3. Коэффициент скольжения -S=4,0 %; 4. Кпер =2,0 5. d1 = 48 мм -диаметр выходного вала двигателя.
Выбор материала. Для шестерни и зубчатого колеса выбираем сталь 40Х, термообработка: колесо - улучшение, твердость Н2 = 235 … 262 НВ. шестерня - улучшение, твердость Н1 = 269 … 302 НВ. Межосевое расстояние. Определяем предварительное значение межосевого расстояния: а U =Uзуб = 5 - передаточное число зубчатой передачи К = 10 при Н1 и Н2 ≤ 350 НВ. Т1 = Т2 = 3109,99 - вращающий момент на валу шестерни, Н · м (из раздела 1.3) а Находим окружную скорость V: V = n1 = n2 = 330 об/мин - частота вращения шестерни V = По табл. 2.5 принимаем степень точности 8. Принимаем, что зубчатая передача будет косозубой. окружная скорость V= 10 м/с Уточняем предварительно найденное значение межосевого расстояния: а
Ка = 410 - для косозубых колес Т1 = Т2 = 210,2464вращающий момент на валу шестерни [ σ ]Н = 572 допускаемые контактные напряжения, МПа. ψва - коэффициент ширины зубчатого венца относительно межосевого расстояния. ψва = 0,4 -при консольном расположении колес КН = КНV ·КНβ ·КНα - коэффициент нагрузки где КНV -коэффициент, учитывающий внутреннюю динамику нагружения связанную с погрешностью шагов зацепления и зубьев КН находим по табл. 2.6 (прилож. 2) в зависимости от окружной скорости V, степени точности передачи 8, твердости на поверхности зубьев колеса для косозубой передачи (Н < 350 НВ).
КНV< - значение коэффициента КНV для меньшей табличной скорости (V< ) КНV> - значение коэффициента КНV для большей табличной скорости (V> ) V> и V< - большее и меньшее табличное значение скорости, в диапазоне которых находится действительное значение скорости V. КНV = 1,02 + КНβ -коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по длине контактных линий. К ψbd = Находим ориентировочное значение ψbd: ψbd = 0,5 ·ψbа ·(U + 1) = 0,5 ·0,4 ·(5 + 1) = 1,2 К ψbd = 1,2 К К КHW -коэффициент, учитывающий приработку зубьев, табл. 2.8 в зависимости от V, Н НВср 2 = 248,5 = 250 НВ КНW = КНW< + КНβ = 1 + (1,06 - 1) ·0,2642 = 1,015852 КНα -коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями в связи с погрешностью шага зацепления. К К nст = 8 А = 0,25 К Принимаем К КНα = 1 + (К КН = KHV · К
Вычисленное значение а Принимаем а
Предварительные основные размеры колеса. Делительный диаметр: d2 = в2 = ψва · аW = 0,4 ·180 = 72 мм
Принимаем в2 = 71 мм
Модуль передачи. Из условия неподрезания зубьев: mmax = Из условия прочности зуба на изгиб определяется: mmin =
Т1 = Т2 = 210,2464- вращающий момент на валу шестерни [ σ]F = 281 МПа - допускаемые напряжения на изгиб КF = КFV ·КFβ ·КFα - коэффициент нагрузки: KFV - коэффициент, учитывающий внутреннюю динамику нагружения, связанную с ошибками шагов зацепления (из таблицы 2.9 в зависимости от V, Н, степени точности γ, для косозубых передач) КFV = КFV< +
КFβ = 0,18 + 0,82 ·К нагружения, у основания зубьев по ширине зубчатого венца. где К КFβ = 0,18 + 0,82 ·1,06 = 1,0492 КFα = КHα = 1,15852 КF = 1,0568 ·1,0492·1,15852 = 1,2846 mmin = mmin ≤ т ≤ mmax Принимаем m = 2 мм.
Диаметры колес. Делительные диаметры: для шестерни: d1 = d1 = для колеса: d2 = Проверка: а W = Диаметры вершин (da) и впадин (df) зубьев: Шестерня:
Колесо: df2 = d2 - 2,5 ·m =295 мм
2.11 При выборе конструктивной схемы шестерни и колеса необходимо руководствоваться рис.2.5 и рис.2.6 и следующими соотношениями: если: Dзаг1 = da1 + 6 мм ≤ Dпр1 и Dзаг2 = da2 + 6 мм ≤ Dпр2, то конструктивная схема колес по рис.2.5, если: Dзаг1 > Dпр1 и Dзаг2 > Dпр2, то конструктивная схема колес по рис.2.6 в При этом Sзаг ≤ Sпр Сзаг ≤ Sпр Sзаг = 8 · т = 8 · 2 = 16 мм < Sпр2 = 80 (125) мм Сзаг = 0,5 · в2 = 0,5 · 85 = 35,5 мм < Sпр2 = 80 (125) мм Dзаг1 = 74+6=80 мм Dзаг2 =354+6=360 мм Dпр1 = 125 мм Dпр2 = 200 мм Sпр1 = 80 мм Sпр2 = 125 мм
Dзаг2 = 310 мм > Dпр2 = 200 мм по рис.2.4
Сзаг < Sпр по рис. 2.4
Силы в зацеплении. Окружная: Ft = Радиальная: Fr = Осевая: Fа = Ft ∙ tgβ = 1856,24581 Н Принимаем: Ft = 7009 Н Fr = 2639 Н Fа = 1857 Н
Расчетное значение в зубьях колеса: σF2 = Расчетное значение в зубьях шестерни: σF1 = УFS - коэффициент, учитывающий форму зуба и концентрацию напряжений, принимают по таблице 2.10 для x = 0 и приведенного числа зубьев ZV. ZV = ZV1 = 32,10 ZV2 = 160,52 УFS = УFS< - УFS1 = 3,8 - УFS2 = 3,59
Для косозубых передач: Уβ = 1 - Уβ = 0,8516 >0,7 σF2 = σF1 =
Выбор сечения Принимаем сечение В(Б) По таблице выписываем характеристики ремня В(Б): h = 11 мм вР = 14 мм lPmax = 6300 мм A =138 ∙ 10 -6м 2 q =0,18 кг/м b0 =17 мм lPmin =630 мм (dP)min =125 мм
3.2. Находим диаметр ведомого шкива d2: Задаемся диаметром ведущего шкива, используя следующее соотношение: d1 = (38…42) ∙ d1 =38 ∙ Принимаем d1 = 180 мм.
d2 = d1 ∙ (1 - e) ∙ UРЕМ., где e = 0,01 … 0,02 Принимаем e = 0,015. d2 = 180 (1 -0,015) ∙ 2,461538462 = 436,43 мм Принимаем d2 = 435 мм. Определим действительное значение передаточного числа: iдейств. =
3.3. Определим значение межосевого расстояния «а» по следующим Для определения предварительного межосевого расстояния воспользуемся следующей рекомендацией: i … 1 2 3 апред … 1,5d2 1,2d2 d2 Так как iф находится в диапазоне 2…3, то для определения апред используем формулу интерполяции, мм: апред = [1,2 - Округляем в большую сторону до значения, кратного 10. Принимаем апред =490 мм. Проверим выполнение следующих рекомендаций:2 ∙ (d1 + d2) ≥ a ≥ 0,55 ∙ (d1 + d2) + h 1230 > 490 > 349,25 Предварительное значение угла обхвата ремнем ведущего шкива:
3.4. По межосевому расстоянию определим длину ремня:
Полученное значение длины ремня округляем до ближайшего большего значения по ряду длин lP, мм: Принимаем l = 2000 мм. По принятой длине ремня уточняем межосевое расстояние:
Округляем межосевое расстояние в большую сторону. Принимаем а =501 мм. Находим действительное значение угла α:
3.5. Определим мощность, передаваемую одним ремнем:
Р0 =3,15 кВт - номинальная мощность, передаваемая одним ремнем в условиях типовой передачи при α =180 °, i =1, спокойной нагрузке, базовой длине ремня, среднем ресурсе Сα – коэффициент угла обхвата:
Сl = 0,97 – коэффициент длины ремня; Сi =1,136 – коэффициент передаточного отношения; СР = 1,2
3.6. Число ремней передачи:
Принимаем z = 4
3.7. Определим силу предварительного натяжения одного ремня:
А = 138 ∙ 10 -6 м 2
3.8 Определим силу, передаваемую на валы, от натяжения ветвей ремня с учетом числа ремней:
b = 180 ° - α
. 3.9 Ресурс наработки передачи: определяется по рекомендациям ГОСТ 1284.2-89 при эксплуатации в среднем режиме нагрузки (умеренные колебания):
Т = ТСР ∙ К1 ∙ К2 , где ТСР = 2000 часов; К2 – коэффициент климатических условий; К2 = 1 – для центральной зоны; К1 = 1 Т = 2000 ∙ 1 ∙ 1 = 2000 часов.
Конструкция входного вала Предварительно оцениваем диаметр законцовки вала из расчета только на кручение при пониженных допускаемых напряжениях.
[
Полученное значение округляем в большую сторону до величины кратное 5, при этом округляемое значение должно быть больше расчетного не менее чем на 3.
Принимаем форму законцовки вала конусной.
Параметры конусной законцовки по каталогу "Редукторы" стр.28:
d3 (M) = М 30 x 2,0мм l=110мм l1=82мм b=12мм h=8мм t=5,0мм
df =d – 3 = 30 – 3 = 27 мм R=1,6 мм
Z=2,0
- радиально-упорного с α=26° по ГОСТ 831-75 – для косозубой передачи.
При выборе серии подшипника следует руководствоваться следующей рекомендацией:
Выбираем подшипник легкой серии с α=12° "Подшипник 36209 ГОСТ 831-75" d = 45 мм D= 85 мм B= 19 мм r=1,1мм Dш=12,700 мм
Принимаем, что конструктивного вал выполняется с шестерней.
55мм > Диаметр
Ум=8…14мм
Посадки принимаем при установке входного вала: - посадка внутреннего кольца подшипника на вал - - посадка наружного кольца в отверстие корпуса - Конструкция выходного вала.
Т'3 = 1009,498 Н·м [τ] – допускаемое касательное напряжение для выходного вала: [τ] = 30 МПа.
Значение диаметра округляем в большую сторону до величины кратное 5, но так, чтобы округляемое значение было больше расчетного не менее чем на 3. Принимаем форму законцовки вала цилиндрической.
Принимаем dкон2 = 60 мм d (dкон2) =60мм l=140мм r =2,5 мм c=2,0 мм b=18 мм h=11 мм dсал – диаметр вала под сальниковое войлочное кольцо (сальник): dсал = dкон2 +5 мм – для цилиндрической законцовки. dсал=60+5=65 мм. dnод2 – диаметр вала под внутреннее кольцо подшипника (d): dnод2 = dсал =65 мм. По диаметру dn2 (d) производим выбор шарикоподшипника легкой или средней серии: - радиально-упорного с α=26° по ГОСТ 831-75 – для косозубой зубчатой передачи. При выборе серии руководствуемся рекомендацией:
Выбираем подшипник легкой серии с α=26°. Принимаем подшипник легкой серии: "Подшипник 46213 ГОСТ 831-75" Для выбранного подшипника выписываем следующие параметры: d= 65 мм D= 120 мм B= 23 мм r=1,5 мм
Cr=69,4 кН
По конструктивной схеме №1 на валу устанавливается зубчатое колесо, вращающий момент от которого передаётся валу с помощью шпоночного соединения.
У стандартных шпонок размеры сечения в и h зависят от диаметра вала и подобраны так, что нагрузку соединения ограничивают напряжения сжатия, возникающие на боковых гранях шпонки. dк- диаметр вала под зубчатое колесо: dк =dnод2+(6…10) мм dк =65+10=75 мм По диаметру dк производим выбор призматической шпонки и выписываем следующие параметры: в=20 мм h=1,2 мм t1=7,5 мм t2=4,9 мм r=0,2 мм Определяем длину шпонки, используя соотношении: lш(l)= lст – 10 мм Полученное значение округляем в большую сторону до ближайшей стандартной величины. lш(l)=83,5 – 10 =73,5 мм lст = 83,5 lст = 60…112,5 мм Принимаем: l = 80 мм "Шпонка Проверяем шпонку по напряжению сжатия, для чего определяют рабочую длину шпонки, мм: lp =lш-b=80 - 20=60 мм Находим действующее напряжение смятия, МПа:
где Т2 – вращающий момент на валу зубчатого колеса, Н·м
При выполнении указанного соотношения необходимо увеличить dк на (5…8) мм, произвести заново выбор шпонки и проверку её на смятие, добиваясь выполнения соотношения. Диаметр dст назначают в зависимости от ступицы: для стали dст = (1,5…1,55)· dк = 112,5…116,25 мм Принимаем: dст = 115 мм Ширину S торцов зубчатого венца принимают: S = 2,2·т+0,05·в2 = 2,2·2+0,05·71 = 4,4+3,55 = 7,95 где т – модуль зацепления, мм. Толщина диска: С≈0,5(S+ Sст)≥0,25·в2 С≈0,5(7,95+20)=13,975<17,75 где Sст=0,5(dст - dк)=0,5(115 – 75)=20 Допускается С=(0,35…0,4)·в2=24,5…28,4 С≈0,5(7,95+20)=13,975<17,75 Принимаем: С=25 мм На торцах зубчатого венца выполняют фаски f=(0,5…0,6)·т, округляя их до стандартного значения. F=1…1,2 Окончательно принимаем: С=25 мм На косозубых колесах при твердости рабочих поверхностей менее 350 НВ – под углом αср=45°, а при большей твердости - αср=15…20°. dбур2 – диаметр буртика на валу для упора зубчатого колеса. dбур2= dк+(6…10мм)=75+9=84 мм lбур2 – длина буртика: lбур2=А2=12,5 мм Посадки, применяемые кольца подшипника на вал - - посадка наружного кольца подшипника в отверстие корпуса - - посадка зубчатого колеса на вал – 20 - посадка шпонки в паз ступицы зубчатого колеса – 20 - посадка кольца на вал -
Крышка торцовая с отверстием для манжетного уплотнения предназначена для герметизации законцовки входного вала редуктора. Крышка подбирается по наружному диаметру Д подшипника входного вала. Для нее выписывают следующие данные с учетом dман: 1- крышка торцовая с отверстием для манжетного уплотнения.
С = 1.0 h=6 H=18
n=6 d( B=15
Крышка торцовая глухая предназначена для герметизации подшипникового узла входного вала, не имеющего выхода из корпуса редуктора. Крышка подбирается по наружному диаметру Д подшипника входного вала, и для неё выписываются следующие данные:
h=6
n=6 d(
с=1,0 Крышка торцовая с канавкой для уплотнительного кольца (сальника) предназначена для герметизации законцовки выходного вала редуктора. Крышка подбирается по наружному диаметру Д подшипника выходного вала. Для нее выписываются следующие данные с учетом dсал=65 мм: 3 – крышка торцовая с канавкой для уплатнительного кольца.
H=23 h=8 d (
В=11 a =6 n=6 с=1,6 Крышка позиции 4 по конструктивной схеме №1 и №3 аналогична позиции 2, не подбирается по наружному диаметру Д подшипника выходного вала. Для нее выписываются следующие данные: 4 – крышка торцовая глухая.
h=8 d(d4)=11(М10) с=1,6 n=6
Проверка выполнения условия
Значения коэффициентов X и Y из раздела 5.6. Значения коэффициентов V, Максимальная эквивалентная нагрузка на подшипник
X=1 У=0 V=1
8380 Н<20600 Н При выполнении условий L10ah=15232,9 Н>7665 Pr2max=8380 Н<20600 Н
|
|||||||||||||
|
Последнее изменение этой страницы: 2016-04-19; просмотров: 553; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 216.73.217.128 (0.012 с.) |