Кинематический расчет и выбор электродвигателя

  

10. Делительные (начальные диаметры)

 

  для косозубой и шевронной  передач:

 
 
 
 
 
 
  

11. Уточняем  межосевое расстояние

 
 
 
 
 
  

12. Диаметр вершин зубьев

 
 
 
 
 
  

13. Окружная  сила в зацеплении

 
 
 
 
 
  

14. Радиальная  сила в зацеплении

 

  для косозубых и шевронных  колес:

 
 
 

   - стандартный угол  зацепления.

 
 
 
  

15. Проверка  соблюдения условия  прочности по контактным напряжениям:

 

  для косозубой и шевронной  передач:

 
 
 

   - коэффициент, учитывающий  неравномерность  распределения напряжения  между зубьями  (

 
 
 

  Условие прочности имеет  вид:

 
 
 

   = 810 МПа

 
 
 

  Условие выполняется

16. Сравнительная прочность на изгиб

 
 
 

    – коэффициент  формы зуба, зависящий  от числа зубьев   (ГОСТ 21354-75).

 
 
 
 
 
 
  

17. Проверка  соблюдения условия  прочности по напряжениям  изгиба (производится по наименьшему значению из ).

 
 
 

    – коэффициент,  учитывающий наклон  зуба:

 

    – коэффициент  неравномерности  распределения нагрузки  между зубьями:

  для косозубых и шевронных  колес ;

    – коэффициент  неравномерности  распределения нагрузки  по ширине зубчатого  венца (;

    – коэффициент  динамичности:

  для косозубых и шевронных  .

 
 
 
 
 

   - условие выполняется.

 
 
 
 
 
 
  

18. Диаметры  впадин

 
 
 
 
 
 
  

19. Длины ступиц

 
 
 
 
 
  

20. Наружные  диаметры ступиц

 
 
 
 
 
 
  

21. Диаметры  валов

 
 
 
 
 
  

22. Толщина обода зубчатого  венца

 
 
 
 
 
  

23. Толщина диска

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

5. Расчет  цепной передачи.

 
  

1. Уточняем  исходные параметры  цепной передачи:

 

   - передаваемая мощность

   

   - передаточное число

   - угловая скорость  ведущего вала

   - угловая скорость  ведомого вала

   - частота вращения ведущего вала

    - частота вращения ведомого вала

   - угол наклона передачи  к горизонту

   

   

 
  

2. Рассчитываем  шаг цепи

 
 
 
  

3. По  ГОСТ 13568-75 принимаем  соответствующую  приводную цепь, предварительно наметив шаг цепи: t=30 мм

 

  Цепь:

  мм

  мм

    мм

  мм

   - разрушающая нагрузка

   - опорная поверхность  шарнира

   - масса 1м цепи

 
  

4. Рассчитываем  число зубьев малой (ведущей) звездочки

 
 
 
 

  Округляем до целого в большую  сторону:

 
 
  

5. Вычисляем число зубьев большой (ведомой) звёздочки

 
 
 

  Округляем до целого в меньшую  сторону:

 
  

6. Уточняем  передаточное число (отношение)

 
 
 
 
  

7. Вычисляем (принимаем) ориентировочное  межосевое расстояние

 
 
 
 
  

8. В зависимости от и t определяем численное значение допускаемого давления в шарнирах цепи по таблице

 
 
 
  

9. Рассчитываем  коэффициент эксплуатации

 
 
 

    –  коэффициент  динамической нагрузки (

    – коэффициент  межосевого расстояния (

    – коэффициент  метода смазывания (

    – коэффициент  наклона линии  центров звездочки  к горизонтали  (

    – коэффициент  режима работы (

    – коэффициент  регулирования натяжения  цепи (.

 

  Значения  коэффициентов принимаем  по таблице в зависимости  от условий эксплуатации

 
 
  

10.   Вычисляем среднюю  окружную скорость  цепи

 
 
 
 
  

11. Определяем  значение окружной силы

 
 
 
 
 
  

12.   Рассчитываем величину  давления в шарнирах  цепи и сравниваем  с допустимым значением

 
 
 

   - площадь опорной  поверхности шара,

 
 
 
 

  Условие выполняется.

 
  

13. Вычисляем длину цепи в шагах

 
 
 
 
 

  Полученное  значение округляем  до целого четного  числа

 
 
 
  

14.   Определяем фактическое  межосевое расстояние  при выбранной  длине цепи 

 
 
 
 
 
 
 
 
  

15.  Рассчитываем нагрузку на валы звездочек

 
 
 

    – коэффициент  нагрузки вала (;

 
 
 

    – коэффициент  провисания цепи, зависящий от угла  наклона линии  центров звездочек  (при 0̊   0̊…40̊ - 3; 40̊…90̊ - 1);

  g – ускорение свободного падения (g = 9,81м/);

   - масса 1м цепи  в кг.

 
 
 
 
 
 
  

16.   Определяем фактический  коэффициент запаса  прочности и сравниваем  его с допускаемым  значением

 
 
 

   - разрушающая нагрузка, Н;

   - полное усилие  в ведущей ветви  цепи:

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

  Условие соблюдается.

 
 
 
 

6. Проектный расчет валов редуктора.

 

  Первый  вал

 
  

1. Определяем  диаметр выходного  конца вала

 
 
 
 
 
 

Округляем по таблице до стандартного большего

 
 
  

2. Диаметр под подшипники

 
 
 
 
  

3. Диаметр под зубчатое колесо

 

 
 
  

4. Диаметр упорного буртика

 
 
 
 
  

5. Определяем  размеры шпоночных  пазов по таблице, в зависимости  от диаметра

 

  Для зубчатого  колеса:

                         ширина = мм;

                         глубина = мм.

 

Для выходного конца:

                         ширина = мм;

                            глубина = мм.

  Второй  вал

 
 
  

5. Для зубчатого колеса:

                           ширина = мм;

                     глубина = мм.

  Для выходного конца:

                             ширина = мм;

                     глубина = мм.

 

7. Предварительная компоновка редуктора

 
 
 
 
 
 

       Предварительная ширина подшипников = 20 мм

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

8. Проверочный расчет вала редуктора

 
  

1. Крутящий  момент

 
 
 
  

2. Усилия  в зацеплении колес:

 

  Для цилиндрической передачи

 
 

  Для цепной передачи

 
 
 
  

3. Вычисляем реакции опор

 

  В плоскости XOY

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

  Производим  проверку по моментам относительно точки В

   

 
 
 
 
 
 

  В плоскости XOZ

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

  Проверка

 
 
 
  

4. Вычисляем значения изгибающих и крутящего моментов для построения эпюр

   

  Изгибающие  моменты:

  для плоскости XOY

 
 
 
 
 
 
 
 
 

  для плоскости XOZ

 
 
 
 
 
 
 
 

  Крутящий  момент

 
 
 
 
  

5. Определяем  наибольший изгибающий момент

 
 
 
 
 
  

6. Вычисляем нормальное и касательное  напряжения в наиболее опасном сечении  вала (в точке В)

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  

7. Рассчитываем  коэффициент запаса прочности

 
 
 
 
 
 
 
 

    – предел выносливости  для нормализованной  стали ;

  = 44,9 МПа;

  = 0;

   - вычисляем по эмпирической  формуле :