Силовой и кинематический расчет редуктора

Силовой и кинематический расчет редуктора

Nтр=2,2/0,904 = 2,43 кВт.

 

Выбираем асинхронный двигатель Двигатель 4.0 квт n=1000 об/мин 4А112МА6У3

Nдв=3000Вт

nдв=950 об/мин

 

Передаточное отношение

 

- передаточное отношение зубчатой передачи

uT=2,7145

 

- передаточное отношение цепной передачи

 

 

Мощности:

 

 

Моменты:

 

 

 

 

ПРОЕКТИРОВОЧНЫЙ РАСЧЕТ ЦЕПНОЙ ПЕРЕДАЧИ

 

Предварительно оцениваем шаг цепи

Т2=46,4432 Н·м

мм

 

Подбираем цепь с ближайшим к предварительному значению стандартным шагом

Р=19,05 мм

Однорядная цепь ПР-19,05-31,8

q=1,9

А=105 мм²

Fразр=31,8 кН

 

Частота вращения малой звездочки не превышает допустимых значений

Числа зубьев звездочек:

Z1=29 - 2uT=23,571

Z2=uT·Z1=63,983

Z1=24

Z2=64

Z2 не превышает Zmax

 

Предварительное межосевое расстояние

 

Число звенье цепи:

Zo=145

 

Уточненное межосевое расстояние

a=956,29

 

Делительные диаметры звездочек

d1=146,5

 

d2=388,77

 

Оцениваем долговечность цепи по частоте ударов звена цепи о звездочки

< 18

 

Окружная сила

Ft2 = 634

 

Коэффициент эксплуатации цепной передачи

 

Допустимое удельное давление:

 

P = 9,05

 

Общее натяжение цепи:

Ff= 1,9·956,29·10ˉ³·9,81·1=17,824

v=9,05·24·475 /60000 = 1,7195

Fv=1,9·1,7195²=5,618

 

Fобщ=634·1+17,824+5,618=657,442 Н

 

 

Запас прочности цепи на разрушение

Нагрузка на валы цепной передачи:

Fb2=634·1,05=665,7 Н

Расчет закрытой зубчатой косозубой передачи

 

Проектировочный расчет из условия сопротивления контактной усталости активных поверхностей зубьев

 

 

 

 

 

Определяем допустимое контактное напряжение

 

 

 

Определяем ориентировочное значение межосевого расстояния:

 

aw1=82,377 мм

 

Определяем число зубьев

Определим внешний делительный модуль зубьев

 

Уточняем значение межосевого расстояния

 

(исправлено на 120,55) !!!!!!!!!!!!!!!!!!!

 

Уточняем значение коэффициента ширины зубчатого венца передачи

ψba=0,823

 

Определяем рабочую ширину венца зубчатой передачи

bw=ψba·aw=28,927

bw=29+4=33 мм

 

Определяем геометрические и кинематические параметры передачи

 

Делительные диаметры

(48.2)

(216.91)

Начальные диаметры

(43.84)

(197.26)

 

Диаметры впадин

(46.7)

(215.41)

 

Диаметры вершин

(49.7)

(218.41)

 

Коэффициент торцового перекрытия

 

Осевой шаг зубьев

 

Коэффициент осевого перекрытия

εβ=2,856

 

Суммарный коэффициент перекрытия

εγ=εα+εβ=4,486

 

Основной угол наклона линии зуба

 

Определяем окружную скорость колес на начальных цилиндрах

Назначим степень точности 8

 

Проверочный расчет на сопротивление контактной усталости активных поверхностей зубьев

Ft=1233 Н

 

KHV=1,057

KH=1,484

σH=433,664 МПа

 

Уточняем коэффициенты ZR, ZX,ZV

Уточняющее значение доп. контактного напряжения

 

σH=433,664 МПа

σH <

433,644<471,993

Все верно

 

Проверочный расчет на сопротивление зубьев усталости при изгибе

Υβ=0,642

KFV=1,147

KF=1,239

σF1=49,039 МПа

σF2=45,895 МПа

 

Определяем допускаемое напряжение изгиба, не вызывающее поломки зуба

σF1 <

σF2 <

Все верно

 

Расчет валов

 

Предварительный расчет 1го вала

 

Найдем силы реакции в вертикальной и горизонтальной плоскостях

 

 

в вертикальной пл

 

в вертикальной пл

 

в горизонт пл

 

 

в горизонт пл

 

Для построения эпюр изгибающего момента в вертикальной и горизонтальной плоскостях следует воспользоваться методом сечений

23,9393 Н·м

32,632 Н·м

37,487 Н·м

Н·м

Определяем диаметр вала в опасных сечениях

dD=14,41 мм

dA=15,978 мм

dC=16,734мм

Значит

 

Уточненный расчет 1го вала

 

- Предел выносливости

 

- Эффективный коэффициент концентрации напряжений

 

Коэффициент упрочнения

 

Сечение C

 

- Суммарное напряжение изгиба в сечении

 

- Осевой момент сопротивления сечения изгибу

 

- Напряжение изгиба в сечении

 

Концентратор I - Шпоночный паз

 

- Масштабный фактор

 

Концентратор II - подшипник-вал

 

Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям в сечении C

Wp=0,00000439 м³

 

- Полярный момент сопротивления сечения кручению

ткр=5,453143508 Н·м/м²

 

- Напряжение кручения в сечении

 

Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям в сечении C

 

Общий запас прочности в сечении C:

> 1.7

 

Сопротивление усталости сечения C обеспечивается

 

Сечение A

 

- Суммарное напряжение изгиба в сечении

 

- Осевой момент сопротивления сечения изгибу

 

- Напряжение изгиба в сечении

 

Концентратор I - Шпоночный паз

- Масштабный фактор

 

Концентратор II - колесо-вал

 

Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям в сечении A

 

- Полярный момент сопротивления сечения кручению

 

- Напряжение кручения в сечении

 

Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям в сечении A

Общий запас прочности в сечении A:

> 1.7

Сопротивление усталости сечения A обеспечивается

 

Предварительный расчет 2го вала

 

Найдем силы реакции в вертикальной и горизонтальной плоскостях

в вертикальной пл

 

в вертикальной пл

в горизонтальной пл

в горизонтальной пл

 

Для построения эпюр изгибающего момента в вертикальной и горизонтальной плоскостях следует воспользоваться методом сечений

 

 

Определяем диаметр вала в опасных сечениях

 

Значит

 

Уточненный расчет 2го вала

- Предел выносливости

 

 

- Эффективный коэффициент концентрации напряжений

Коэффициент упрочнения

 

Сечение A

 

- Суммарное напряжение изгиба в сечении

 

- Осевой момент сопротивления сечения изгибу

 

- Напряжение изгиба в сечении

 

Концентратор I - Шпоночный паз

- Масштабный фактор

Концентратор II - подшипник-вал

Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям в сечении B

- Полярный момент сопротивления сечения кручению

 

- Напряжение кручения в сечении

 

Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям в сечении B

Общий запас прочности в сечении B:

> 1.7

Сопротивление усталости сечения B обеспечивается

 

Сечение C

 

- Суммарное напряжение изгиба в сечении

 

- Осевой момент сопротивления сечения изгибу

 

- Напряжение изгиба в сечении

 

Концентратор I - Шпоночный паз

- Масштабный фактор

Концентратор II - колесо-вал

Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям в сечении С

 

- Полярный момент сопротивления сечения кручению

 

- Напряжение кручения в сечении

Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям в сечении С

Общий запас прочности в сечении С:

> 1.7

Сопротивление усталости сечения С обеспечивается

 

Подбор манжет

I вал

Будем использовать манжеты резиновые армированные

 

II вал

Будем использовать манжеты резиновые армированные

 

Подбор Смазки

Т к температуру от -10 до +50, передача зубчатая и окружная скорость меньше 10 м/с, то будем использовать ИЛА-22

Объем масляной ванны:

л

 

Силовой и кинематический расчет редуктора

Nтр=2,2/0,904 = 2,43 кВт.

 

Выбираем асинхронный двигатель Двигатель 4.0 квт n=1000 об/мин 4А112МА6У3

Nдв=3000Вт

nдв=950 об/мин

 

Передаточное отношение

 

- передаточное отношение зубчатой передачи

uT=2,7145

 

- передаточное отношение цепной передачи

 

 

Мощности:

 

 

Моменты: