Проектирование привода сварочного кантователя, страница 2

,

,

<4 – выполняется

Оптимальное межосевое расстояние, мм:

,

,

          где - межосевое расстояние, выраженное в шагах.

Число звеньев цепи:

,

.

Принимаем

Уточнённое межосевое расстояние, выраженное в шагах:

         ,

.

Фактическое межосевое расстояние, мм:

,

.

Для того, чтобы цепь можно было одеть на звёздочки, реальное межосевое расстояние делают меньшим, поэтому монтажное межосевое расстояние, мм:

,

.

Длина цепи, мм:

,

.

Геометрические параметры передачи:

          диаметры делительных окружностей, мм:

,

,

,

.

          диаметры окружностей выступов, мм:

,

,

,

,

 где- коэффициент высоты зуба;

Коэффициент числа зубьев :

,  ,

 , .

- геометрическая характеристика зацепления

,

          где  мм - диаметр ролика шарнира цепи

          диаметры окружностей впадин, мм:

,

,

,

.

4.2 Проверочный расчёт      

Допускаемое число оборотов, об / мин:

,

.

Быстроходный вал передачи имеет: Об / мин.

           ; 15,55<472,44 условие выполняется, передача работоспособна.

Расчётное число ударов цепи:

,

.

Допускаемое число ударов цепи:

; 16>0,129 – условие выполняется, передача работоспособна.

Фактическая скорость цепи,  м / с:

,

.

Окружная сила, передаваемая цепью, Н:

,

где мощность на ведущем валу, Вт:

,

.

Давление в шарнирах цепи, Н / мм²:         

,

 где А=362,9мм²

           ; 31,5>27,6 – условие выполняется, передача работоспособна.

Расчётный коэффициент запаса прочности цепи:

,

,

где

- разрушающая нагрузка цепи, Н;

- коэффициент, учитывающий характер нагрузки;

Предварительное натяжение цепи от провисания ведомой ветви, Н:

,

,

 где

 Н ;

 кг - масса 1 м цепи;

 м / с² - ускорение свободного падения;

,

- натяжение цепи от центробежных сил, Н.

Минимально допустимый коэффициент запаса прочности  

Т.к. выполняется условие   10,47>7,4, то передача работоспособна.

Сила давления цепи на вал, Н:

,

где

           - коэффициент нагрузки вала.

Цепь 2 ПР-31,75-17700 ГОСТ 13568-75

5. Проектный расчёт валов.

5.1 Силы в закрытой передаче:

          окружная сила, Н:

,

,

,

.

          радиальная сила, Н:

,

.

          осевая сила, Н:

,

.

Консольные силы в открытой передаче:

          усилие на валу звёздочки, Н:

.

          усилие на валу от муфты, Н:

,

.

Принимаем направление витков червяка – правое, вращение быстроходного вала по часовой стрелке.

Угол зацепления

5.2 Выбор материалов:

          Принимаем углеродистую сталь 45. Допускаемые напряжения на кручение  Н / мм², при этом меньшие значения - для быстроходного вала, большие значения – для тихоходного.

5.3 Размеры ступеней валов, мм:

1-я ступень

,

,

 т.к. вал червяка соединяется с выходным валом электродвигателя, то принимаем  мм.

,

,

принимаем  мм.

2-я ступень – под подшипник

,

 где ,

,

где , .

          Принимаем по ГОСТ  мм;  мм.

3-я ступень

,

где ,,

,

где ; ,

принимаем  мм.

4-я ступень

           мм

           мм

5-я ступень

,

где ,;

принимаем  мм

5.4 Предварительный выбор подшипников:

          Для редуктора с червячной передачей выбираем подшипники:

Для тихоходного вала

          тип – роликовые конические

          серия – лёгкая

          угол контакта -

          схема установки – враспор.

Для быстроходного вала

          тип – роликовые конические

          серия – средняя

          угол контакта -

          схема установки – с одной фиксирующей опорой

6 Расчетная схема валов редуктора

6.1 Схема нагружения вала червяка

Уравнение моментов относительно точки В (плоскость YOZ)

 Н

Уравнение моментов относительно точки А (плоскость YOZ)

 Н

Проверка

Реакции найдены правильно.

Уравнение моментов относительно точки В (плоскость XOZ)

 Н

Уравнение моментов относительно точки А (плоскость XOZ)

 Н

Проверка

,

.

Реакции найдены правильно.

Строим эпюру изгибающих моментов червяка.

          Относительно оси Y

;          ;

 Н * м,

;

Н * м,     

          Относительно оси Х

;          ;

 Н * м,

;  

 Н * м,  ;

          Относительно оси Z    ,

 Н * м.

Реакции в подшипниках, Н:

,

,

,

.

          

 

6.1.1 Выбор подшипников

По паспортным данным подшипника №7308А по ГОСТ 27365-87

 кН ; ; ;

          Осевые составляющие радиальной нагрузки подшипников, Н:

,

,

,

.

          Осевые нагрузки подшипников, Н:

,

,

,

где  Н  - осевая сила.

          Эквивалентные динамические нагрузки:

Т.к. , то

Т.к. , то , где

V- коэффициент вращения. Так как вращается внутреннее кольцо V=1;

К_б=1,3 - коэффициент безопасности;

К_Т=1,0 – температурный коэффициент.

          Эквивалентная нагрузка подшипника в опоре А

,

.

          Эквивалентная нагрузка в опоре В

,

.

          Долговечность подшипника, ч:

;

где n=700 –частота вращения вала;

m=3,33 – показатель степени

Весь привод рассчитан на

          Долговечность подшипника в опоре А:

, следовательно подшипник в опоре А нагрузку выдержит.

          Долговечность подшипника в опоре В, ч:

,

следовательно подшипник в опоре В нагрузку выдержит.

6.2 Схема нагружения вала червячного колеса.

Уравнение моментов относительно точки В (плоскость YOZ)

,

,

 Н.

Уравнение моментов относительно точки А (плоскость YOZ)

,

,

 Н.

Проверка

Реакции найдены правильно.

Уравнение моментов относительно точки В (плоскость XOZ)

,

,

 Н.

Уравнение моментов относительно точки А (плоскость XOZ)

 Н

Проверка

Реакции найдены правильно.

Строим эпюру изгибающих моментов червячного колеса.

          Относительно оси Y

;          ;

 Н * м,

;

   Н * м, 

          Относительно оси Х

;          ;

 Н * м,

;

 Н * м, ;

Относительно оси Z     ,

 Н * м..

Реакции в подшипниках

,

,

,

.

                

6.1.2 Выбор подшипников

По паспортным данным подшипника №7214А по ГОСТ 27365-87

; ; ;

          Осевые составляющие радиальной нагрузки подшипников, Н:

,

,

,

.

          Осевые нагрузки подшипников, Н:

,

,

,

где  Н - осевая сила.

          Эквивалентные динамические нагрузки:

Т.к. , то

Т.к. , то

          Эквивалентная нагрузка подшипника в опоре А, Н:

,

,

          Эквивалентная нагрузка в опоре В, Н:

,

.

          Долговечность подшипника:

;

где n=700 –частота вращения вала;

m=3,33 – показатель степени

Весь привод рассчитан на

          Долговечность подшипника в опоре А, ч:

,

следовательно подшипник в опоре А нагрузку выдержит.

          Долговечность подшипника в опоре В:

,

,

 следовательно подшипник в опоре В нагрузку выдержит.