Моечная машина для обмывки колесных пар (Глава дипломного проекта), страница 2

Для колеса второй ступени

Сравнивая  Так как все другие колеса вращаются быстрее, то аналогичным расчетом получили и для них  При этом -для всех колес передачи  .

Допускаемые контактные напряжения для второй ступени определяем по материалу колеса, как более слабому [н]=550/1,1=500 Мпа. Для колеса первой ступени [н]2=500 Мпа, для шестерни [H]=1050/l,2=875 Mna.

Допускаемые контактные напряжения для первой ступени, у которой НВ1-НВ2=550-245300<70, определяются по формулам /3/:


                                                                (3.12)



По расчету:

Принимаем [н]=1,25, [н]=625Мпа.

Рассчитываем вторую ступень как более нагруженную и в основном определяющую габариты редуктора.

Предварительный расчет выполняем по формуле /3/:


                                                                             (3.13)



где    U - передаточное отношение второй ступени;

Епр - приведенный модуль упругости;

Т2 - крутящий момент на выходном валу редуктора;

ва - коэффициент ширины колеса;

Кн - коэффициент концентрации нагрузки.

Из таблицы /3/ принимаем =0,4, при этом по формуле /3/:

                                                                                                        (3.14)

Находим:

По графику/3/находим:   



Принимаем по ряду Ra40 /2/ . а=200 мм. Находим ширину колеса:


Округляя по ряду Ra 40, принимаем Bw=90 мм.   По таблице /3/ принимаем  и находим модуль:



          По таблице /3/ принимаем стандартное значение m=2,75

Суммарное число зубьев шестерни  Z = 146 (округляется до четного)

Число зубьев шестерни Z

Число зубьев колеса  .

Фактическое передаточное число  .

Диаметры делительных окружностей

 мм

мм

Исходя из стандартного значения а принимаем d=95мм, d2=305мм.           Диаметры вершин и впадин зубчатых колес определяем по формулам:

                                                                                                     (3.15)

                                                                                                (3.16)

где     da -диаметр окружности вершин, мм;

df - диаметр окружности впадин, мм;

d - делительный диаметр, мм.


для шестерни:   

d=95+2 2,75(1+0)=100,5;

d=95-2 2,75(1,25-0)=88,12;


для колеса:

da2=305+2 2,75 (l+0)=310,5;   

d=305-2 2,75(1,25-0)=298,12;


Расчет параметров для первой ступени редуктора

Исходные данные:

Передаточное отношение первой ступени U=6,309;

Частота вращения вала шестерни n=1445,5 мин;

Крутящий момент на валу шестерни  Т=38,408 Нм.

Рассчитываем первую (косозубую) пару. Расчет производим с учетом размеров колеса второй ступени.

Назначаем /3/:

(d2)=(0.7...0.9) (d2)2

где:   (d)-диаметр колеса первой

         (d2) - диаметр колеса второй ступени.

По расчету:

(d2)=0,9 (d2)= 0,9 305=275 мм.

Для шестерни первой ступени:


d1=(d2)/U= 275/6,09=45 мм.

Межосевое расстояние первой ступени:

a=0,5(d2+d1)=0,5(275+45)=160 мм.

Округляя по ряду Ra 40, получим а= 160 мм /2/. Корректируем dl и d2 со стандартами значениями a; d=45, d=275. Для определения ширины колес Bw, используем формулу для 'а', решив ее относительно ва  при  Кн=1 /3/.


                                                                 (3.17)




По расчету:




По   ГОСТ   принимаем   ва=0,1   /3/.   Bw= a=0,1  160=16   мм,   что соответствует стандартному значению.

При этом   = Bw/d= 16/43.74=0.366,  что не превышает максимальных значений /3/. По таблице /3/ принимаем  =25 и находим модуль:

m = B/ 16/25=0,64 мм.


По таблице /2/ и рекомендациям /3/ принимаем mn=l,5 мм. Согласно

рекомендациям /3/ принимаем Е=1,2, и определим угол наклона зубьев:


  Определяем число зубьев:



- для шестерни: Z=


- для колеса: Z

Диаметры окружностей вершин и впадин определяем по формуле:

                           d=d+2-m(l+x); d=d 2 m(1,25 x),                                  (3.18)

где     da -диаметр окружности вершин, мм; d - диаметр окружности впадин, мм d - делительный диаметр, мм

По расчету:


для шестерни:


для колеса:



da=45+2 2,75 (l+0)=50,5

d=45 2 2,75-(l,25-0)=38,12


d=275+2-2.75 •( 1 +0)=280,5 d=275-2-2.75-(l,25-0)=268,12



3.2.4 Конструирование и расчет валов

Исходные данные для расчета валов представлены в таблице 3.4.

Таблица 3.4- Исходные данные

Параметр

Обозначение

Значение

Крутящий момент, Нм:

-  на ведущем валу

-    на промежуточном валу

-    на ведомом валу

T

Т

T

      39,408

 232,1365 713,30

Номинальная мощность двигателя, кВт

Р

5,5

Ширина зубчатых колес, мм

I ступени

II ступени

B

              в

16

80

Ширина зубчатых шестерен bw=bk+2m /2/, мм      I ступени

          II ступени

в

в

19

95,5

Межосевое расстояние, мм:

I ступени

II ступени

а

а

200

 160

Модуль зацепления, мм:

m

m

1,5

2,75

Ведущий вал
Рисунок 3.3 - Эскиз ведущего вала

                                   ,                                         (3.19)




где:    [] - пониженное допускаемое напряжение кручения, [] =10-20 МПа.

По расчету:


d мм




По таблице /2/ находим dдвиг=32 мм, т.к. d2 и dдвиг отличаются более чем на 20%, то принимаем d2=25.6 мм /4/ по ГОСТ d2=26. По таблице /4/ определяем высоту буртика t, координату подшипника r и величину ступицы f: t=2;r=1.6;f=l.

           Расчет диаметров ступеней:     

           dn= d2+2 t = 26+4 = 30 мм;

dK = dn+3,2 r = 30+3,2 l,6 = 35,12 мм;

d= dK+3   = 38,12  мм;

dn - диаметр посадочного места под подшипники;

dK - диаметр посадочного места под шестерни;

d - диаметр бурта колеса.

Промежуточный вал

Рисунок 3.4 - Эскиз промежуточного вала.


                                                                                         (3.20)

По расчету:

 мм

По таблице /4/ определяем: t=2,8; r=3;   f=1,6.

Расчет диаметров ступеней:

dn=d3=41,962742 мм;

dK=dn+3,2 r=42+3,2 3 =51,6 мм;

d=dK+3 f =51,6+3-l,6 = 56,4 мм.

Ведомый вал




Рисунок 3.5 - Эскиз ведомого вала


По таблице /4/ определяем: t=3,3; r=3,5;   f=2;

Расчет диаметров ступеней:

dn= d4+2 1=67,606 мм;

dK=dn+3,2 r=78,806 мм;

d=dK+3 f=84,806 мм.

           Результаты расчетов сведены в таблицу 3.5.

Таблица 3.5 – Таблица результатов

Параметр

1 ступень

2 ступень

Модуль т, мм

1,5

2.75

Число зубьев шестерни Z1

27

35

Число зубьев колеса Z2

160

111

Делительный диаметр шестерни dl, мм

45

95

Делительный диаметр колеса d2, мм

275

305

Межосевое расстояние а, мм

160

200

Ширина зубчатого венца Bw, мм

16

90

Угол наклона зубьев, град.

20,69

0

3.3 Технология обмывки колесных пар

Колесные пары после демонтажа промывают в моечной машине мыльной эмульсией, подогретой паром до t 90°-95°C, и просушивают подогретым воздухом, пропускаемым через змеевик, размещённый внутри моечной   машины.   Новые   колесные   пары,   покрытые   консервационной


смазкой,  также  промывают  в  моечной  машине.   Допускается  промывка вместе с внутренними кольцами.

Моющая   жидкость   (мыльная   эмульсия)   автоматической   машины должна содержать 8-10 % отработанной смазки ЛЗ-ЦНИИ.