Энергетический и кинематический расчет привода

определяем фактические напряжения изгиба для более слабых зубьев. Эквивалентное число зубьев прямозубых колес:

Теперь по рисунку 4.3 [1, стр. 21] определяем коэффициенты формы зубьев зубчатых колес YF];YF2, в зависимости от значений zvl;zv2. Итак, получили:

Ул(х = 0,006;г = 21)*4.15;

FF2(x = -0.006;z = 9l)*3,72.

Расчет фактического напряжения изгиба ведем для колеса, у которого отношение окажется меньше:

Как видно, расчет будем вести для шестерни: FY к к Y

Коэффициент неравномерности распределения нагрузки по ширине зуба определяем по рисунку 4.2 [1, стр. 20]: kFp = 1,3.

Коэффициент динамической нагрузки определяем из таблицы П. 16 [1, стр. 74]:

*,у=1,09.

Коэффициент, учитывающий наклон зубьев:

Теперь можем подставить значения всех найденных коэффициентов и выполнить проверку неравенства:

Выполнение условий проверочного расчета зубчатой передачи свидетельствует о верности выполнения основного расчета.

4. КОНСТРУИРОВАНИЕ ОСНОВНЫХ ДЕТАЛЕЙ РЕДУКТОРА

4.1. Конструирование ведущего вала

Выполним вал вместе с зубчатым колесом.

Определяем диаметр хвостовика вала из условий кручения:

rfM >(5,6 + 5,8)^; (4.1)

dhx = 5,6 ■ ^/233.82 = 34.5 [лш].

Примемdhl = 35 [лш].

Далее назначаем диаметр под уплотнение:

^,=4,+(2 + 5); (4.2)

dy] =35 + 3 = 38[лш].

По данным таблицы П.41 [1, стр. 94] выбираем уплотнение: манжету резиновую армированную с размерами, мм: 38x58x10.

Теперь назначаем диаметр под подшипник dn], мм. Эта величина должна быть

больше d х и кратна 5 мм. Берем dnl = 40[лш].

По таблице П.20 [1, стр. 79] выбираем подшипник шариковый, радиально-упорный, легкой серии по принятому диаметру dn]. Параметры выбранного подшипника сводим в таблицу 4.1:

Таблица 4.1 Шарикоподшипник радиально-упорный под ведущий вал

Обозначение

Размеры, мм

Грузоподъемность, кН

36208

Со

23,2

dH]=dn]+5 (4.2)

Диаметр упорного буртика:

'„,+5;

dhl = 40 + 5 = 45 [мм]. (4.3)

4.2. Конструирование ведомого вала

По крутящему моменту ведомого вала, по таблице П. 17 [1, стр. 75] так, чтобы выполнялось условие: Тм > 0,95Г2. Исходя из 0,95Г2 =950^у 2, выбираем муфту / м подГм = 1100 Д/ 2 ■ Характеристики муфты заносим в таблицу 4.2:

Таблица 4.2

Муфта упругая втулочно-пальцевая по ГОСТ 21424-75

т,

Нм2

Размеры, мм

1100

220

208

170

120

286

140

M12

Соглашаем диаметр хвостовика вала db2 с посадочным диаметром муфты d. dh2 =d = 60[лш].

Далее назначаем диаметр под уплотнение:

dy2=dh2+{2*5); (4.3)

dy2 = 60 + 3 = 63 [лш].

По данным таблицы П.41 [1, стр. 94] выбираем уплотнение: манжету резиновую армированную с размерами, мм: 63 х90х 10.

Теперь назначаем диаметр под подшипник dn2, мм. Эта величина должна быть больше d 2 и кратна 5 мм. Беремdn2 = 65 [лш].

По таблице П.20 [1, стр. 79] выбираем подшипник шариковый, радиально-упорный, легкой серии по принятому диаметру dn2. Параметры выбранного подшипника сводим в таблицу 4.3:

Таблица 4.3 Шарикоподшипник радиально-упорный под ведущий вал

Обозначение	Размеры, мм	Грузоподъемность, кН
362013	d	D	В	С	Со
	65 1200	23	57,9	51

После этого, диаметр под зубчатое колесо:

^=4,2+(4 + 6); (4.4)

</t =65 + 5 = 70;

Диаметр упорного буртика:

dB2=dk +(4 + 6); (4.5)

dE2 =70 + 5 = 75[лш].

4.3. Конструирование зубчатого колеса

Так как толщина колес & = 40[лш]>-20[лш], то выбираем кованые колеса с вырезом.

Далее произведем расчет параметров зубчатых колес. Расстояние до шпоночного паза шестерни:

Диаметр ступицы:

^m2=1M2; (4-6)

<и2=1,6-70 = 112[лш]

Длина ступицы:

lcm={ + ,5)dk>b; (4.7)

lcm =1,26-10 = Щмм;

Толщина обода:

S4,5m; (4.8)

S = 2,5-2.5 = 6.25[мм].

Толщина диска:

С = (0,2 + 0,3)Ь; (4.9)

С = 0,4-40 = 1б[лш].

Фаска:

/ = (0,5-5-0,7)/и; (4.10)

/ = 0.8-2.5 = 2 [лш].

Угол фаски выбираем аф=45°, радиус скруглений берем г = 10 мм. Диаметры отверстий в ступицах были определены исходя из прочности валов, и соответствуют диаметрам их хвостовиков. Они равняются: dh] = 35 мм, dh2 = 60мм для шестерни и колеса соответственно.

4.4. Расчет шпонок

4.4.1. Шпонка ведущего вала.

Шпонка ведущего вала располагается на его хвостовике. В зависимости от диаметра хвостовика dh], выбираем габариты шпонки bxh, мм по таблице П. 18

[1, стр. 77]: 10x8. Глубина паза вала /, =5 мм, а ступицы -t2 =Ъ.Ъмм. Определяем расчетную длину шпонки из условия сжатия: 20007;

(4.11)

где:

сг 1 = 80 -П 50 [МЯа] - допускаемые напряжения смятия;

^ 2000-233.82г 1

/„, > = 26.7мм.

"' 35-150-(8-5) L J

Общая длина шпонки:

1>1р+Ь- (4.12)

/>26.7 + 10 = 36,7[лш].

Стандартную длину шпонки выбирают из ряда по таблице П. 18, [1, стр. 77]: / = 40[лш].

4.4.2. Шпонка ведомого вала.

Шпонка ведомого вала располагается на его хвостовике. В зависимости от диаметра колеса dk, выбираем габариты шпонки Ъ х h, мм по таблице П. 18

[1, стр. 77]: 20x12 . Глубина паза вала /, = 7.5 мм, а ступицы -t2 = 4.9мм. Определяем расчетную длину шпонки из условия сжатия:

2000-1000 „„„„г ,

/_, > -. г = 42.33мм.

рХ 70-150-(12-7.5) L J

Общая длина шпонки: /> 42.33 + 20 = 62.33 [мм].

Стандартную длину шпонки выбирают из ряда по таблице П. 18, [1, стр. 77]: / = 63[жм].

Эскизная компоновка редуктора

Компоновка редуктора выполняется на листе формата А2 в масштабе 1:1. При этой компоновке требуется уточнить некоторые габаритные размеры. Определяем минимальную толщину стенки корпуса:

Ј = 1,8^>8[лш]; (4.14)

Ј = 1,83/1000 =10.12 [лш].

Примем окончательно Ј = 11 мм.

Толщина крышки корпуса:

Ј,=(0,9н-1,0)Ј>8[лш]. (4.15)

Примем 8{ = 8 = 10 мм.

Зазоры между стенками корпуса и торцами шестерни:

А = (0,8-г-1,0)Ј >б[лш]; (4.16)

Примем А = 8 = 10 лш.

Расстояние от оси зубчатого колеса до стенки корпуса:

Д,=0,5<2+Д; (4.17)

Л,=0,5-208.6 + 10 = 114.3[лш].

Расстояние от оси шестерни до стенки корпуса:

A2=0,5dal+28; (4.18)

Д2=0,5-51.39 + 2-11 = 48[иш].

Диаметры болтов крепления фланцев и крышки редуктора:

с1Б^1,25-ф>%[лш]; (4.19)

dE > 1,25-^1000= 12.5[лш].

Выбираем болты йБ =12.5 мм.

Назначаем ширину фланца хх »2,2dh =27.5 мм. На расстоянии х2=5 ло< от внутренней стенки корпуса симметрично относительно осей колес устраиваем выбранные подшипники качения, габариты которых были определенны нами выше. На расстоянии х3 = 15 мм от внешнего торца располагают хвостовики валов, диаметры которых известны, а длины определим следующим образом: lxl=B = {Z-l)e + 2f;

lxi =55[лш]

1х2=\5[мм].

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Иванов В.Н. Детали машин. -М: Высшая школа, 1984.

Курсовое проектирование деталей машин. Учебное пособие для техникумов. С.А. Чернавский и др. - М.: Машиностроение, 1979.