Проектировочный расчет двухступенчатого планетарного редуктора (максимальный момент на тихоходном валу - 3000 Нм, частота вращения - 45 об/мин), страница 8

—коэффициенты шероховатости;

—коэффициенты шероховатости;

К_у=1—коэффициент упрочнения.

Из таблицы 4.2 [3] находим изгиб:  ,     кручение:

Из таблицы 4.3 [3] находим для Ra=1.25 и s_в=1000 МПа

Коэффициенты запаса по нормальным и по касательным напряжениям ищутся по следующим формулам:

где y_s и y_t—коэффициенты материала и термообработки.

В соответствии с рекомендациями ([3] стр.77) для деталей подвергнутых цементации y_s=0.6  y_t=0.4

Следовательно, вал выдерживает нагрузки.

Расчет и выбор подшипников вала

Так опора  А является самой нагруженной, то выбор подшипников произведем из условий максимального нагружения, т.е. под действием реакции R_a.

Приведенная радиальная нагрузка

P_a=V×R_a×K_б×K_т, где V— коэффициент вращения кольца подшипника относительно вектора нагрузки (V=1) при вращении внутреннего кольца;

К_б— коэффициент безопасности (К_б=1,3);

К_т— температурный коэффициент (К_т=1).

P_A=1×1363×1.3×1=1772 Н

Расчетное значение динамической грузоподъемности

С_расч=Р×L_E^1/m'/K_кач, где m'— коэффициент типа подшипников ( m'=3 для шариковых подшипников);

К_кач— коэффициент качества подшипников (К_кач=1).

L_E=60×10^-6×n_a2×(t_hE)_H/(n_зам+1)— эквивалентное число миллионов циклов нагружения подшипников

(n_зам=0—планируемое количество замен подшипников);

L_E=60×10^-6×1440×3766/(0+1)=325.4 млн. циклов

С_расч=1772×325.4^1/3/1=12188 Н

Выбор подшипников

Подшипники выбираются, исходя из условий:

C>C_расч

d³d_проект=30 мм

n>|n_a|

тип подшипника	106	радиальный шариковый подшипник особолегкой серии
Размеры, d´D´B	30´55´13
	Расчетное значение		Реальное значение
С	12188 Н		13300 Н
d	30 мм		30 мм
n	1440 мин-1		12500 мин-1

9.КОНСТРУИРОВАНИЕ УЗЛА СОЕДИНИТЕЛЬНОЙ МУФТЫ МЕЖДУ БЫСТРОХОДНОЙ И ТИХОХОДНОЙ СТУПЕНЯМИ

Узел соединительной муфты представляет собой соединение трех

звеньев: водила быстроходной ступени h₂, нестандартной соединительной муфты, центрального колеса тихоходной ступени a₁. Муфта (как водило и колесо) является плавающим в радиальном направлении звеном, что позволило водилу h₁ самоцентрироваться в колесе b₁, а колесу а₂—между сателлитами в водиле h₂. Тем самым компенсируется погрешность сборки и изготовления, приводящие к несоосности элементов редуктора. В осевом направлении предусмотрены элементы осевой фиксации трехзвенника с целью совпадения зубчатых венцов по ширине.

Конструирование плавающего колеса а₁.

Колесо а₁ изготовляется из стали 12ХН2, прошедшей цементацию.

материал	sв, МПа	sт, МПа
12ХН2	1000.000	800.000

Расчет ширины зубчатого венца под соединительную муфту

—диаметр зубчатого венца (d_м=d_a1), где  T=T_a1=625 Н×м—крутящий момент на колесе

k_м=12—коэффициент материала;

q_м=b_м/d_м—коэффициент ширины.

Отсюда,

q_м=T_a1/(k_м×d_м³)=625/(12×70³)=0.152

Тогда

b_м=q_м×d_м=0.152×70=10.64 мм Þ b_м=11 мм

Расчет толщины стенки колеса а₁

Т.к. колесо а₁ плавающее, то на него действует только крутящий момент.

Реакцией в виде изгибающего момента со стороны муфты можно пренебречь.

Для расчета толщины стенки воспользуемся формулами расчета тонкостенной трубы круглого сечения:

—напряжение кручения, где  [t]=0.025×s_вр=0.025×1000=25 МПа—предельно допустимое напряжение кручения

Т=Т_а1=625—крутящий момент на колесе

W_кр—момент сопротивления кручению

W_кр=pd³×(1-(d₀/d)⁴)/16,

Где d₀—внутренний диаметр трубы (колеса)

d=59.75 мм—наружный диаметр трубы (возьмем по наименьшему наружному диаметру в проточке колеса)

Тогда,

Отсюда d₀=48 мм

dм=70 мм	bм=11 мм
d0=48 мм	bа1= 34 мм
d=59.75 мм	qм= 0.157

Конструирование соединительной муфты

Нестандартная соединительная муфта изготовляется из стали 12ХН2,

прошедшая цементацию.