Выполнение проверочного расчёта основных узлов двухступенчатого червячного редуктора механизма шибера и телескопа углезагрузочного вагона, страница 2

К верхней части корпуса шибера прикрепляют литые чугунные кронштейны, на которых монтируются рычаги для привода шибера и телескопа. Шибер изготавливают из листовой стали толщиной 16мм.


1.  Проверочный расчёт червячного зацепления.

Определим число зубцов червячного колеса.

Z2=Z1*U

где Z1 число заходов червяка. Принимаем Z1=1

Z2=34*1=34

Определим ориентировочное значение скорости скольжения между зубцами червячного колеса и винтами червяка.

Vk=n2/1950            Vk=1430/1950=2.65м/с т.к. скорость скольжения  меньше 6м/с то принимаем  материал – оловянистая бронза БрА9ЖЗЛ ( способ литья в песок ). Червяк изготавливается  из  стали 40Х, после  улучшения  HRC > 45  

[δ]oн = 180 МПа – для  бронзы.

Определим  допускаемые  напряжения. 

Допускаемые напряжения  на  контактную  прочность.

[δ]н = [δ]он* Кhl

где Кнl – коэффициент  долговечности

Кнl =

107≤ Nне=60*n2*Lh*Kне≤25*107

найдём коэффициент эквивалентного нагружения:

Кне=∑ ()4 * ti = 14*0.1+0.74*0.5+0.34*0.4=0.22

Nне=60*4,3*10950*0,22=0,62*106

принимаем Nне=107

Кнl==1

[δ]н= 180*1=180МПа

Определим прочность при изгибе для реверсивных  передач:

[δ]F-1= [δ]oF-1*KFL

[δ]oF-1 – принимаем 75 МПа [1 ]

КFL =

106 ≤ NFL = 60*n2*Lh* КFE ≤ 2.5*107

КFE = ∑ ()9 * ti

КFE =19*0.1+0.79*0.5+0.39*0.4=0.12

NFL = =1

Определим расчётные нагружения:

Тр = Тном*К=Тномβv

Коэффициент концентрации нагружения:

Кβ = 1+()3 * (1-х)

θ – коэффициент деформации червяка

θ = 108 [1] таб. 4.6, 4.7 при q= 0.25*34=8.5 принимаем 10

х – отношение средневзвешенного момента к максимальному.

Х =

Х = 1*0,1+0,7*0,5+0,3*0,4=0,57

Кβ = 1+ = 1,01

Кv – коэффициент динамичности нагружения = 1,15 [1] ( по табл. 4.8 при VK = 2.63 м/с и 8 классу точности )

Тр = 816*1,01*1,15=1030 Н.м

1.1  Проектный расчёт  червячной  передачи  при  условии  обеспечения

контактной прочности зубцов колеса.

Межосевое  расстояние :

аw 

aw = = 180мм

Модуль зацепления 

m =             m =  = 8.18  принимаем 8

Уточняем величину скорости скольжения.

Vk=

Vk==3.6м/с

Выбранные материалы для передачи и степень точности изготовления соответствуют уточнённому значению скорости скольжения.

1.2 Проверочный расчёт зубцов червячного колеса. 

Контактные нагружения:

=

==167МПа ≤[]н=180МПа

Изгибающие нагружения

=

Где Ft2 – тангенциальная сила:

Ft2 = 2*Tном/d2

Ft2 = 2*816*103/304 = 5368 н.мм

YF – коэффициент формы зубца для червячных колёс, зависящий от:

Zv =

ZV == 40.97

YF =1.55 [1]                      К = КV = 1.16

10.7МПа ≤ []F =75МПа

Проверка прочности зубцов при кратковременных перегрузках.

[]Fmax = 100МПа

Основные размеры червячной передачи.

Аw = 180мм

d1 = 104мм

d2 = 304мм

Исходя из проведенных расчётов,  проведём расчёт в среде EXCEL в таблицах 1.1 и 1.2

Исходные данные                                         табл.1.1

наименование

обозначение

Единицы измерения

Числовое значение

Передат. число ред.

U

328

Мощность дв.

P

кВт

2,45

Частота вращения

N

1460

Срок службы

L

Час

10950

Число заходов черв

Z1

1

Пер.число 2 пер.

U2

34

Предел проч.

[]0F-1

МПа

75

Коэф. деф. черв.

108

Коэф. диам. чер.

Q

10

Коэф. дин.нагр.

KV

1,15

Константа

3,14

Диметр зубч венц.

d2

мм

304

Коэф.форм.зуба.

YF

1,55

Расчётные данные                                       табл.1.2

Расчётная величина

Ед.измерения

обозначение

Числовое значение

Число зубцов черв.кол

шт

Z2

34

Орент.зн.скор.скольж

м/с

Vk

2,65

Частота вращ.

Об-1

n2

4,3

Коэф.экв.нагруж

KHE

0,22

Коэф.экв.нагр.

NHE

0,62*106

Коэф.долговечности

KHL

1

Доп.напр.на прочн.

[]н

180

Коэф.экв.нагр при изгибе

KFE

0,12

Коэффициент

NFE

0,34*106

Коэф долгов.

KFL

1

Отнош сред мом. к макс.

X

0,57

Коэф концн нагр.

KB

1,01

Расчётные нагр.

Н.м

Tp2

1030

Межосев растоян.

Мм

aw

180

Модуль зацепления

M

8

Вел.скор.скольж.

м/с

Vk

3,6

Контактн. нагруж.

МПа

167

Тангенциал.сила

МПа

75

Изгиб.нагруж.

Н.мм

Ft2

5368