Расчет плоскоремённой передачи с натяжным роликом. Привод бегунков для приготовления формовочной земли. Основные размеры электродвигателя АОП2-71-4 мм, страница 3

Определяем основные размеры шестерни и колеса:

Делительные диаметры

Находим диаметры вершин зубьев

Ширина колеса

Ширина шестерни

Определяем коэффициент ширины шестерни по диаметру

Находим скорость колёс и степень точности передачи

При такой скорости по ГОСТ 1643-72 следует принять 8-ю степень точности

Коэффициент нагрузки где   К_Нa - коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки между зубьями; для прямозубых колёс принимают

К_Нa=1

К_Нb - коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по ширине венца; при твёрдости колеса £НВ350 и не симметричном расположении колёс относительно опор

К_Нb =1,2

К_Нu - динамический коэффициент, зависящий от окружной скорости; при u=6м/с и 8-й степени точности К_Нu=1,05

Проверка контактных напряжений в зацеплении

Так как кратковременная перегрузка передачи больше номинальной в 1,8 раза, то

Значит, при кратковременной перегрузке зубья по контактной выносливости вполне прочные.

Находим окружную силу действующую в зацеплении

Находим радиальную силу действующую в зацеплении

Проверяем зубья на выносливость по напряжениям изгиба (ГОСТ 21354-75)

где   K_F – коэффициент нагрузки;

где   K_Fb - коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по длине зуба; при y_bd»4, твёрдости материала £НВ350 и несимметричном расположении колёс относительно опор K_Fb=1,07

K_Fu - коэффициент учитывающий динамическое действие нагрузки; при твёрдости материала £НВ350, 8-й степени

точности и скорости u=3…8м/с K_Fu=1,45

Y_F – коэффициент прочности зубапо местным напряжениям, зависит от числа зубьев; для шестерни Y_F1=3,8; для колеса Y_F2=3,6

[s_F] – допускаемое напряжение изгиба;

где   s⁰_Flimb – предел выносливости при отнуливом цикле;

для стали 45 улучшенной при твёрдости

£НВ350 s⁰_Flimb=1,8*НВ; для шестерни

s⁰_Flimb=1,8*230=415Н/мм²; для колеса

s⁰_Flimb=1,8*200=360Н/мм²

[n_F] – коэффициент запаса прочности;

где   [n_F]^/ - коэффициент, учитывающий нестабильность свойств материала зубчатых колёс; для стали 45 улучшенной

[n_F]^/=1,75

[n_F]^// - коэффициент, учитывающий способ получения заготовки зубчатого коле

са; для паковок и штамповок [n_F]^//=1

Допускаемое напряжение для шестерни

Допускаемое напряжение для колеса

Находим отношения [s_F]/Y_F

для шестерни 237/3,8=62,4 Н/мм²

для колеса 206/3,6=57,2 Н/мм²

Дальнейший расчёт следует вести для зубьев колеса, для которого найденное отношение меньше.

Проверяем прочность зуба колеса на выносливость по напряжениям изгиба

Так как кратковременная перегрузка передачи составляет 180% от номинальной , то

Следовательно, и при кратковременной перегрузке зубья на изгиб вполне прочные.

Задача 3

Исходные данные

Рассчитать червячную передачу ручной тали (рис.4), если вес поднимаемого груза F=15кН, усилие рабочего на тяговой цепи F_p=80Н, диаметр тягового колеса D_т.к=100мм и диаметр звёздочки d_з=200мм.

Режим работы кратковременный. Срок службы передачи 22000 ч. Недостающие данные принять самостоятельно.

Рис.4. Ручная таль.

Решение

Находим вращающий момент на валу звёздочки

Находим вращающий момент на валу тягового колеса

Зная что КПД червячной передачи (по нижнему пределу, так как плохие условия смазки) h=0,75 находим передаточное отношение червячной передачи

Выбираем по ГОСТ 2144-76 ближайшее передаточное отношение червячной передачи; u=63.

Уточняем момент на валу червяка

Уточняем усилие рабочего прикладываемое к цепи

Такое отклонение нагрузки допустимо, т.к. улучшаются условия работы рабочего.

В задании не указано никаких скоростных характеристик, поэтому выбираем (конструктивно) что рабочий, во время подъема груза (при обычном режиме работы), вращает звёздочку с частотой n₁=80 мин^-1. Тогда частота вращения колеса n₂=n₁/u=80/63=1,27мин^-1.