Машиностроение \ Детали машин

Проектирование привода калибрующих роликов правильной машины, страница 2

Т3 = Т2*Uб*hб*hп =56.37*10*0.8*0.99=446.48 Нм

Т4 = Т3*Uт*hт*hп =446.48*1*0.96*0.99=424.33 Нм

2.  Определяем контактные и изгибные напряжения червяка и червячного колеса:

2.1  Выбор материала:

Для проектирования редукторов обычно применяют материалы с твердостью НВ<350

НВ = 200     HRC = 47

Определяем допускаемые контактные напряжения:

[sн] = sн* lim b  Kнl /Sн                                                                [1,стр 210]

sн* lim b =23*HRC=23*47=1081 МПа

Sн - коэффициент безотказности, Sн = 1.5

Kнl - коэффициент долговечности, определяем по формуле:

Кнl = sqr6(Nнa/ Nне)                               1£ Кнl £ 1.8          [1.211]

Где  Nнa -базовое число циклов нагружения, определяем по графикам путем пересчета единиц твердости по            в единицах твердости по Бринеллю:

Nне - эквивалентное число циклов нагружения, определяем по формуле

 Nне = 60*ni*å (Ti /Tmax) 3* ti  ;

Где ni   - частота вращения червяка

        Тi - крутящие моменты на валу червяка, соответствующие графику загрузки привода.

         Тmax - максимальный крутящий момент на валу червяка, при котором число циклов нагружения червяка неболее 5*104.

         ti  - время загрузки привода соответствующие моментам Тi

2.4. Полное время работы редуктора:

    t = 365*24*L*Кr*Kc

    t =365*24*0.5*1*0.6=2628 часов

    tmax =10-4t=0.263 ч

    t1 =0.2t=525.6 ч

    t2 =0.4t=1051.2 ч

    t3 =0.4t=1051.2 ч

2.5. Определяем моменты

    N =60*1*478,2*0.263=7546

0.7546*104<5*104

 

В расчет идет Тmax

Т1 = Т2

Тmax =2Т1=2*20.11=40.22 Нм

T2 =0.5Т1=0.5*20.11=10.055 Нм

T3 =0.2Т1=0.2*20.11=4.022 Нм

2.6. Определяем  Nне :

Nне=60*478.2((20.11/40.22)3*525.6+(10.055/40.22)3*1051.2+(4.022/40.22)3*1051.2)=1.89*106

2.7. Расчет КHL:

KHL=sqr6(10*106/1.89*106)=5.29

2.8. Допускаемыe напряжения:

[sн]=1081*5.29/1.5=8577.74

2.9. Определение допускаемых изгибающих моментов

[sF]= sF*limb KFL/SF

KFL - коэффициент долговечности;

SF - коэффициент безопасности;

KFL=sqr9(NFA/NFE)           (1£ KFL£2.6)

Базовое число циклов NFA=4*106

 

2.10. Рассчитываем эквивалентное число циклов NFE

NFE=10*ni*S(Ti/Tmax)9*ti

NFE=60*478.2((20.11/40.22)9*525.6+(10.055/40.22)8*1051.2+(4.022/40.22)8*1051.2)=

2.11. Определяем KFL

KFL=SQR9(4*106/    )

2.12. Определяем допускаемые напряжения

[sF]=750*   /1.5=

Определение допускаемых контактных напряжений зубьев червячного колеса.

Выбираем материал червячного колеса БрАЖ9- 4.Способ отливки: в песок.

sт =200; sв=400

Допускаемые напряжения

[sн]»(0.85…0.9) sВ

[sн]»(0.85…0.9)*400=360 МПа

Расчет допускаемых напряжений изгиба.

[sF]=[sF0]*KFL*KFC;  KFC=1

[sF]0=0,22*sкн=0,22*353=77.66 МПа

FFL=sqr9(106/ FFE)

FFL= sqr9(106/0.

[sF]=77.66*

Проверка прочности витков червяка и зубьев червячного колеса при перегрузке

sH max=[sH]*Kмн £[sH]max=

sF max=[sF]*K  £[sF]max=

kmn=sqr(Tmn/Tmax)                                                                                                                          

Tпик=K*Tmax                  K=1.8    Tпик=481.41

KПF=Tпик/Tmax=1.8                     [1,174]

sн max=360< 582.45 МПа

sF max=140< 264.75 Мпа

Определяем скорость скольжения:

Vск=(4…5)n2*10-4sqr(T3)

Vск=4*472.19*10-3*sqr(327.41)=1.25м/с<2м/с

Принимаем z1=3

Тогда z2= z1*i

Z2=3*10=30>Zmin=28

Назначаем q=10

Определяем Епр

Епр=2Е1Е2/Е1+Е2=21*10­­­5­*­1*105/1*105*1*105=1*105 Мпа

Определяем межосевое расстояние:

aw=0.65(q/z2+1)sqr3(Eпр*Т3/[sн]2*ïqïz2)    [1.208]

aw=0.625(0.33+1)sqr3(1*105*327/41/3002*0/33)=76 мм

Принимаем aw=80 мм

Определяем модуль:

m=2* aw/(q+z2)    [1.215]

m=2*80/(10+30)=4

находим необходимое смещение:

х= aw/m-0.5(q+z2)   [1.202]

x=80/4-0.5(10+30)=0

Определяем диаметры:

d1=q*m     [1.201]

d2=z2*m

d1=10*4=40 мм

d2=30*40=120 мм

Проверяем выбранные значения Vcк:

tgg=2/q=2/10=0.2

g=11°3¢

V1=pd1n1/60=3.14*40*478.2/60=1.25 м/с

Vcк= V1/cosg=1.25/0.98=1.3 м/с           [1.215]

Проверяем прочность по контактным напряжениям:

d=50°=08727

Ea=(sqr(0.03z22+z2+1)-0.17z2+2.9)/2.95==(sqr(0.03*302+30+1)-0.17*30+2.9)/2.95=1.83

n=n2z1/z2=478.2*3/30=47.82

V2=pd2n3/60=3.14*10-3*120*47.82/60=0.3

Kv=1

Kb=1.1

KH= Kv* Kb=1.1

x=0.75           [1.215]

Определяем допускаемые напряжения:

sH=1.8sqr(EпрТ2КНcos2g/d22*d1*Ea*xsin2a)     [1.208]

sH=1.8sqr(105*327.41*1.1*0.98*103/1202*40*0.8727*1.83*0.75*0.64)=323 Мпа

Проверяем прочность на изгиб:

F 2=2T2/d2=2*327.41*103/120=5456.8 H

KF=KH=1.1      [1.215]

Mn=mcosg=4*0.96=3.84

b2³0.75da1=0.75*50=37.5 мм     [1.209]

da1=d1+2m=40+10=50 мм

b2=38 zv=z2/cos3g=30/0.88=34.09

[sF]=0.25sT+0.02sB

[sF]=0.25*200+0.08*400=82 Мпа

sF =0.7gF*(Ftr*Kk/b2*mn) £ [sF]

Скачать файл