Машиностроение \ Детали машин

Энергетический и кинематический расчёт привода. Расчёт передач, валов. Расчёт и подбор подшипников, страница 5

                                        YN = mÖ(NFO/ NFE)> 1,

Шестерня:

          m=6

          NFE1 = 60×n1×tå3×(a3×b36) = 60×920×7500×(1×16) = 2070×106

          NFO1 = 4×106

          NFE1 > NFO1,

          YN = 1

          [s]F1 = 293,88×1×1 = 293,88 МПа.

Колесо:

          m=6

          NFE2 = 60×n2×tå3×(a3×b36) = 60×410,71×7500×(1×16) =924,1×106

          NFO2 = 4×106

          NFE2 > NFO2,

          YN = 1

          [s]F2 = 255,80×1×1 = 255,80 МПа.

2.3.5. Определение межосевого расстояния.

Межосевое расстояние принимаем такое же, как и у первой ступени аW = 100 мм.

Определяем коэффициент ширины:

          yа = Ka3*(u+1)3*KH*T1/ (aW3*u*[s]Н2) = 4503*(2,24+1)3*1,4*11,19/ 1003*2,24*448,882 = 0,107

Принимаем стандартное большее значение yа = 0,125

2.3.6. Определение модуля передачи.

          mn = (0,01…0,02)× aW =  (0,01…0,02)×100 = (1…2) мм.

Согласно ГОСТ 9563-80 принимаем модуль mn = 2 мм.

2.3.7. Определение суммарного числа зубьев шестерни.

          Zå = 2* aW/ mn = 2*100/ 2 = 100

2.3.8. Определение числа зубьев шестерни.

          Z1 = Zå/ U+1 = 100/ 2,24+1 = 30,86.

Принимаем Z1 = 31.

2.3.9. Определение числа зубьев колеса.

          Z2 = Zå - Z1 = 100 – 31 = 69

2.3.10. Определение геометрических размеров колёс/

          b2 = ya× aW = 0,125*100 = 12,5 мм;

          b1 = b2 + 5 мм = 12,5+5 = 17,5 мм;

          d1 = m× Z1 = 2×31 = 62 мм;

          d2 = m× Z2 = 2×69 = 138 мм;

          da1 = d1+2×m = 62+4 = 66 мм;

          da2 = d2+2×m = 138+4 = 142 мм;

          dF1 = d1 – 2,5*m = 62 – 5 = 57 мм;

          dF2 = d2 – 2,5*m = 138 – 5 = 133 мм.

2.3.11. Определение усилий в зацеплении.

          Ft = 2*T1/ d1 =2*11,19/ 62 = 0,36 kH;

          Fr = Ft*tga = 0,36*tg20° = 0,13 kH;

2.3.12. Проверка зубьев колёс по напряжениям изгиба.

Шестерня:

          [s]F1/ YF1,

          YF1 = 3,86

          293,88/ 3,86 = 80,29.

Колесо:

          [s]F2/ YF2,

          YF2 = 3,74

          255,80/ 3,74 = 68,40.

Проверочный расчёт ведём по колесу:

          sF2 = 2*103* YF2*KF*T2/ (m2*z2*b2) £ [s]F2;

          sF2 = 2*103*3,74*1,4*24,31/ (22*69*12,5) = 73,78 МПа;

          sF2 = 73,78 <  [s]F2 = 255,80 МПа.

Прочность обеспечена.

3. Расчёт валов.

3.1. Расчёт входного вала.

3.1.1. Материал вала.

Назначаем материал вала Сталь 45, горячекатаная sв = 580 МПа, sт = 320 МПа.

3.1.2. Проверочный расчёт вала на первой передаче.

          dM = 22 мм, dП = 25 мм, dК = 30 мм.

Расчёт вала ведём по наибольшему усилию в зацеплении - на первой передаче.

Разрабатываем расчётную схему:

Определяем реакции в вертикальной плоскости:

          åМВ = 0, RАв × ( a + b ) – Fr × b = 0

          RАв = Fr × b/ ( a + b ) = 0,185 × 175/ ( 175 + 30 ) = 0,157 кН;

          åМА = 0,  RBв × ( а + b ) – Fr × a = 0

          RBв = Fr ×a/ ( а + b ) = 0,185 × 30/ ( 175 + 30 ) = 0,027 кН;

          åY = 0, RАв + RBв – Fr  = 0

          0,157 + 0,027 – 0,185 = 0 – реакции определены верно.

Строим эпюру изгибающего момента в вертикальной плоскости.

          М1 = RАв × z1,     0 £ z1 £ a = 30,

          при z1 = 0, М1 = 0;

          при z1 = 30, М1 = 0,157 × 30 = 4,71 Н×м;

          М2 = RBв × z2,     0 £ z2 £ b = 175.

          при z2 = 0, М2 = 0;

          при z2 = 175, М2 = 0,027 × 175 = 4,71 Н×м.

Горизонтальная плоскость.

Определяем реакции в опорах:

          åМв = 0,     RAг × ( а + b ) – Ft × b = 0;

          RAг = Ft × b/ ( а + b ) = 0,51 × 175/ ( 30+ 175 ) = 0,44 кН;

          åМа = 0;     RBг × ( а + b ) – Ft × a = 0;

          RBг = Ft × a/ ( а + b ) = 0,51 × 30/ ( 30 + 175 ) = 0,075 кН;

          åY = 0,     RBг +    RAг – Ft = 0;

          0,44 + 0,075 – 0,51 = 0 – реакции определены верно.

Строим эпюру изгибающего момента в горизонтальной плоскости.

Скачать файл