Проектирование привода двухвалкового рольганга, страница 5

5.3 Проверочный расчет по напряжениям изгиба:

По формуле:

 По графику при х=0 находим:            для шестерни     Y_F3=3,73;

                                                                для колеса           Y_F4 =3,78.

Расчет выполняем по тому из колес пары, у которого меньше .

В нашем случае:

Шестерня  МПа

Колесо  МПа

Расчет выполняем  по меньшему значению, т. е. по шестерни.

По табл. определяем, K_Fa=1,35.

По формуле определяем:

,

где

находим:                                             

По графику K_Fb=1,06, по табл. K_Fv=1,14.

При этом .

Далее,                                       Н.

По формуле определяем:

 МПа

104,35 МПа < 447,23 МПа

Условия прочности соблюдаются.

Отмечаем, что и для первой ступени основным критерием работоспособ­ности является контактная, а не изгибная прочность.

6.  Расчет валов.

Напряжение кручения:

Расчет валов:                                      

Расчет первого вала:  при МПа           мм

Расчет второго вала:  при МПа          мм

Расчет третьего вала:  при МПа       мм

Выбор диаметров под подшипники:

1-ый вал: d₁=30 мм

2-ой вал: d₂=50 мм

Выходные валы: d₃=d₄=60 мм

Диаметры под колеса:

                     Быстроходной ступени d_{2 Б.К.}=35 мм

                     Тихоходной ступени d_{3,4 Т.К.}=64 мм

Толщина стенки корпуса:

                     d=0,025×a_m+3=10,5 мм

                     d₁=0,02×a_m+3=9 мм

Диаметр ступицы:

                     Быстроходной ступени d_{2 Б.К.}=1,6×d_B=80 мм

                     Тихоходной ступени d_{3,4 Т.К.}= 1,6×d_B=96 мм

Длина ступицы:

                     Быстроходной ступени l_{2 Б.К.}=(1,2…1,5)×d_B=60 мм

                     Тихоходной ступени l_{3,4 Т.К.}= _.=(1,2…1,5)×d_B=72 мм

7. Расчет открытой передачи (цепная передача).

Рассчитываем цепную передачу в приводе двухвалкового рольганга: Р_ДВ=7,5 кВт, п_ДВ=1455 мин^-1, i=2,16, расположение линии центров передачи под углом 60° к горизонту, передача открытая, работает в пыльном помещении в одну смену, регулируется передвижением оси малой звездочки, цепь роликовая.

Решение:

1. Назначаем z₁=25, z₂=25×2,16=54 < z_2max=100... 120

2. По рекомендации назначаем межосевое расстояние а=40Pц.

3. По формуле определяем расчетную мощность, принимая значения коэффициентов по таблице: К_Д=1 (нагрузка близка к равномерной), К_а=1, К_Н=1, К_рег=1, К_С=1,3 (выбираем смазку II), К_реж=1. По формулам:

К_Э=К_Д× К_а× К_Н× К_рег× К_С × К_реж =1×1×1×1×1×1,3=1,3

К_z=z₀₁/z₁=25/25=1; К_n=n₀₁/n₁=1600/1455= 1,099

Принимаем К_ряд=1:                Р_p= 7,5×1,3×1,099 =10,715кВт

4.  По таблице для принятых n₀₁=1600 и Р_p=10,715 (9,65) кВт назначаем однорядную цепь с шагом P_ц= 15,875 мм. При этом а =40×15,875=635 мм. Убеждаемся, что найденное P_ц<[P_ц]_тах

5. По формуле:                V=z₁×n₁×P_ц/60=25×1455×15,875×10³/60=9,62 м/с.

По таблице назначаем смазку в масляной ванне.

6. Число звеньев цепи или длина цепи в шагах, по формуле:

Округляя до целого числа, принимаем Lр=120. Уточняем а по формуле:

    Учитывая рекомендации по уменьшению межосевого на Dа =0,003×а=2 мм, окончательно назначаем а =633 мм.

7. Диаметры звездочек определяем по формуле:

На этом расчет передачи можно закончить. Ниже определены некоторые параметры для того, чтобы подтвердить правильность принятых ранее допущений.

Окружная сила, по формуле:

F_t=Р/V=7,5×10³/9,62=779,63 Н.

Натяжение от центробежных сил, по формуле:

F_V=q×V²=1×9,62²=92,54 Н, где, по таблице ГОСТа, q=1 кг/м.

Сила предварительного натяжения от массы цепи, по формуле:

F₀=K_f×a×q×g=3×0,633×1×9,81 =18,629 Н.

Обе эти силы малы по сравнению с F_t , что оправдывает принятые допущения. Оценим возможность резонансных колеба­ний цепи по формуле (13.14) при F₁»F_t

 < n₁=1455 мин^-1

Резонанса нет.

Проверка коэффициента запаса прочности: Q=2350 кгс (разрушающая нагрузка)

>[n]=15

Q, [n] –выбираются по таблице (в зависимости от шага цепи и оборотов двигателя)

8.Проектный расчет валов.

8.1. Первый вал.