Расчет гравитационного бетоносмесителя периодического действия

    k = 315 – для прямозубых передач;

    u – передаточное число зубчатой пары;

    М_р – расчетный крутящий момент на ведомом колесе, Нм:

    

;

    здесь: М – номинальный момент на том же колесе;

    k_p - коэффициент k_р =1,2 ÷ 1,3 , который учитывает неравномерность распределения нагрузки по длине зуба и дополнительные динамические нагрузки, возникающие из-за неточности изготовления.

     - допускаемое контактное напряжение;

     - коэффициент длины зуба; здесь b₂ – ширина колеса;

    а – межосевое расстояние.

    Значение,  φ_а предварительно выбираем в соответствии с рекомендованными из нормального ряда чисел. При расчете первой ступени привода принимаем φ_а = 0,315; при расчете второй φ_а = 0,4; при расчете третьей ступени φ_а = 0,075 и определяется не условиями прочности, а геометрией барабана.

    11

    а) межосевое расстояние быстроходного  вала редуктора:

    

мм; 

    а) межосевое расстояние тихоходного  вала редуктора:

    

мм; 

    а) межосевое расстояние открытой передачи: 

      мм. 

    Для удобства предварительные геометрические параметры привода сведем в таблицу. 

    Таблица № 5.

    Предварительные геометрические параметры привода. 

 
 

        Если сравнить межосевое расстояние  а₃ = 0,399 м с внутренним радиусом барабана R_б = 0,61 м, то соответственно видим, что межосевое расстояние а₃ мало и не удовлетворяет условиям совместимости по загрузке. То есть, если принять межосевое расстояние получившееся в результате расчетов мы не сможем загрузить в барабан обьем смеси данный по заданию.

    Поэтому для третьей ступени, шестерня z₅ и венец z₆, межосевое расстояние найдем не по допускаемым контактным напряжениям, а исходя из размеров смесительного барабана. Межосевое расстояние найдем из предположения, что делительный диаметр венца d₆ = m_оп · z₆ превышает диаметр бандажа D_б = 2 · R_б = 2 · 0,61 = 1,22 м. не менее чем на 3 ÷ 4 модуля .

    Откуда  имеем:

    

.

    здесь:

    m_оп – модуль зацепления открытой передачи (шестерня z₅ и венец z₆);

    z₆ – число зубьев венца;

    D_б – диаметр бандажа барабана.

    Зададимся числом зубьев z₅ = 20. Тогда z₆ = z₅ · u_оп= 20 · 9 = 180, тогда модуль зубчатого венца будет равен:

    

мм. 

    12

    Расчетное значение модуля округляем до ближайшего стандартного m_оп = 7 мм.

    Тогда межосевое расстояние определится  о формуле: 

    

 мм. 

    При расчете необходимо следить за соблюдением  неравенства  при не соблюдении условия производится пересчет, при этом берутся другие коэффициенты.

Делительный диаметр  бандажа зубчатого венца  d₆ = m_оп · z₆ = 7 · 180 = 1260 мм. 

    

 

    40 > 21. 

    11. Уточненные геометрические параметры  зубчатой передачи. 

    11.1 Быстроходная зубчатая пара редуктора.

    а) Зададимся числом зубьев ведущего колеса z₁ = 20, тогда число зубьев ведомого колеса соответственно равно:

    

. 

Число зубьев округляем  до ближайшего целого, принимаем z₂ = 52.

    б) Уточняем передаточное число ступени, с учетом полученного числа зубьев: 

    

.

    в) Найдем модуль зацепления: 

    

мм;

    здесь:

    m₁ – модуль зацепления ведущего колеса быстроходной зубчатой пары редуктора (шестерня);

    m₂ – модуль зацепления ведомого колеса быстроходной зубчатой пары редуктора;

    m_б –модуль зацепления быстроходной зубчатой пары редуктора;

    а_б – межосевое расстояние быстроходной зубчатой пары редуктора, было определено ранее (предварительно) по допустимым контактным напряжениям.

    Округляем значение модуля до ближайшего стандартного значения m_б = 2.

    г) Зная модуль числа зубьев, вычислим делительные диаметры зубчатых колес для быстроходной зубчатой пары редуктора:

    для колеса:

    

мм;

    для шестерни:

    

мм; 

    д) Уточним межосевое расстояние: 

    

мм. 

    13

    е) Длины зубьев найдем из нового межосевого расстояния, с учетом выбранных значений φ_а  для колеса и шестерни быстроходный зубчатой пары: 

    для колеса:

    

 мм;

    для шестерни:

    

мм. 

    11.2 Тихоходная зубчатая пара редуктора.

    а) Зададимся числом зубьев ведущего колеса z₃ = 20, тогда число зубьев ведомого колеса соответственно равно:

    

. 

Число зубьев принимаем  z₄ = 40.

    б) Передаточное число ступени останется  прежним, так как числа зубьев получились сразу целыми (без округлений).

    в) Найдем модуль зацепления: 

    

мм;

    здесь:

    m₃ – модуль зацепления ведущего колеса тихоходной зубчатой пары редуктора (шестерня);

    m₄ – модуль зацепления ведомого колеса тихоходной зубчатой пары редуктора;

    m_т –модуль зацепления тихоходной зубчатой пары редуктора;

    а_т – межосевое расстояние тихоходной зубчатой пары редуктора, было определено ранее (предварительно) по допустимым контактным напряжениям.

    Округляем значение модуля до ближайшего стандартного значения m_т = 3.

    г) Зная модуль числа зубьев, вычислим делительные диаметры зубчатых колес для тихоходной зубчатой пары редуктора:

    для колеса:

    

мм;

    для шестерни:

мм; 

    д) Уточним межосевое расстояние: 

    

 мм. 

    е) Длины зубьев найдем из нового межосевого расстояния, с учетом выбранных значений φ_а  для колеса и шестерни тихоходной зубчатой пары:

    для колеса:

    

 мм;

    для шестерни:

    

мм. 

    11.3 Открытая зубчатая пара.

    Ранее для открытой передачи мы определили такие параметры как:

    число зубьев шестерни z₅ = 20 и венца z₆ = z₅ · u_оп= 20 · 9 = 180, межосевое расстояние

    14

а_оп = 700 мм и модуль зацепления m_оп = 7 мм, то перейдем сразу к определению делительных диаметров шестерни d₅ и венца d₆ открытой передачи. Передаточное число u_оп= 9 остается неизменным.

    а) Делительные диаметры зубчатых колес для открытой зубчатой пары:

    для колеса:

    

мм; 

    для венца делительный диаметр был определен ранее d₆ = 1260 мм.

    б) Длины зубьев найдем из нового межосевого расстояния, с учетом выбранных значений φ_а  для венца и шестерни открытой зубчатой пары:

    для венца:

    

 мм;

    для шестерни:

    

мм. 

Результаты расчетов удобно представить в виде таблицы. 

Таблица № 6. 

Уточненные  геометрические и силовые параметры привода.