Проектирование автоматизированного привода (максимальная частота вращения выходного вала привода - 40 об/мин), страница 3

7. Определение модуля конической передачи

m_e=(d_e5)/z₅=1,74 , округляем в большую сторону до стандартного значения m_e=2 мм.

8.Расчет минимальных диаметров валов конической передачи

Расчет выполняется из условия прочности валов при кручении под действием нагружающих моментов М_III и M_IV:

(d_BIII)_min=17*(М_III/[τ_кр])^1/3:  (d_BIV)_min=17*(M_IV/[τ_кр])^1/3

[τ_кр]=(0,025-0,03)σ_в – допускаемые напряжения при кручении

σ_в=(800-1200) МПа

(d_BIII)_min =17*(21,16/36)^1/3=14,2 -> 15мм – округляем в большую сторону до целых мм.

(d_BIV)_min =17*(90,45/36)^1/3= 23,1 -> 24 мм – округляем в большую сторону до посадочного размера под стандартную фланцевую муфту.

9. Выбор подшипников для валов конической передачи

Диаметры цапф под подшипники: d_nIII=1,1*d_BIII=16,5 мм    d_nIV=1,1*d_BIV=26,4 мм.

Округляем в большую сторону до стандартных размеров внутренних радиально-упорных шарикоподшипников. По ГОСТ 831-75

№ подшипника	d мм	D мм	B мм	Расположение
36103К	17	35	10	Вал III
36106К	30	35	13	Вал IV

10. Расчет диаметров упорного бурта для валов конической передачи

d_δIII,IV=d_III,IV + 1,5*h_KIII,IV

h_KIII,IV=0,15*(D-d) – толщина внутреннего кольца подшипника, где D-наружный диаметр подшипника

d_δIII=17+4,05=21,05 мм

d_δIV=30+5,6=35,6 мм

10. Проверка возможности изготовления конической вал-шестерни.

Условие m_e*(z₅+3)=2.5*(17+3)=40≥d_δIII=21,05 мм

12. Определение числа зубьев конического колеса

z₆=z₅*i_5-6=17*4,5=76,5

13. Расчет геометрических параметров шестерни и колеса.

Внешний делительный диаметр d_e5,6=m_e*z_5,6

d_e5=2*17=34 мм ; d_e6=2*76,5=153 мм;

Высота элементов зубьев

h_de=m_e=2 мм, h_fe=1,2*m_e=2,4 мм;

Ширина зубчатого венца b=6* m_e =12 мм

Толщина обода зубчатого венца G=2,5*m_e=5 мм;

Толщина диска K₆=3*m_e=6 мм;

Расстояние до стенки диска от внутреннего торца зуба колеса T₆=2*m_e=4 мм;

Длина ступицы l_cIV=1,1*d_δIV=39,16 мм.

14. Выбор муфты

Для соединения выходного вала конической передачи с исполнительным устройством выбирается стандартная фланцевая муфта по размеру d=d_BIV=24 мм по ГОСТ 20761-75

d мм	D мм	L мм	l мм	Mкр Н*м	Расположение
24	100	76	36	63	Вал IV

15. Расчет посадочного диаметра выходного вала под манжету и выбор стандартной манжеты. Выбор манжеты одно-кромочной по ГОСТ 8752-70.

d_MIV=d_IV+2…4=24+4=28 мм

4.2 Проектировочный расчет двухступенчатой цилиндрической зубчатой передачи.

Кинематическая схема передачи

1. Расчет максимальных моментов, нагружающих валы передачи.

М_II=M_III/(i_3-4*ή_3-4)=21,16/(5*0,95)=4,46 Н*м

М_I=M_II/(i_1-2*ή_1-2)=4,46/(6*0,95)=0,78 Н*м

2. Определение числа зубьев шестерней 1 и 3

z₃=z₃*-(1…3)≤40

z₃*=C*(i_3-4+1)/i_3-4, где С=19 для прямозубых цилиндрических шестерне из стали, подвергшихся цементации, и С=14 для колес с β=10

z₃=23

z₁= z₁*-(1…3)≤40

z₁*=C*(i_1-2+1)/i_1-2

z₁=16

3. Расчет минимальных диаметров шестерен из условия контактной прочности зубьев.

(d₁)_minH≥710*(M_I*(i_1-2+1)/φ_d*[σ]²*i_1-2))^1/3 , где

φ_d=(0,2-0,5) – коэффициент ширины зубчатого венца шестернии,

[σ]=2200 МПа – допускаемое контактное напряжение.

(d₁)_minH≥710*((0,78*7)/(0,5*2200²*6))^1/3=5,2 мм