Привод к тарельчатому питателю для формовочной земли

Привод к тарельчатому питателю для формовочной земли

Расчетно-пояснительная записка

к курсовой работе

по "Деталям машин и основам конструирования”

Содержание

 

Введение

Вариант

1. Срок службы приводного устройства

1.1 Рассчитываем срок службы приводного устройства L_h, ч

1.2 Определение номинальной мощности и номинальной частоты вращения двигателя

1.3 Определение передаточного числа приводов и его ступеней

1.4 Определение силовых и кинематических параметров привода

1.5 Выбор материала зубчатой и червячной передачи. Определение определяемых напряжений

1.6 Расчет закрытой червячной передачи

1.7 Расчет открытой конической зубчатой передачи

1.8 Расчет нагрузки валов редуктора

1.9 Разработка чертежа общего вида редуктора

1.10 Проверочный расчет подшипников

1.11 Смазывание. Смазочные устройства

1.12 Проверочный расчет шпонок

1.13 Проверочный расчет стяжных винтов подшипниковых узлов

1.14 Проверочный расчет валов

1.15 Тепловой расчет червячного редуктора

1.16 Расчет технического уровня редуктора

Вывод

Список использованной литературы

Введение

Редуктор червячный - один из классов механических редукторов. Редукторы классифицируются по типу механической передачи <#"878652.files/image001.gif">

1. Срок службы приводного устройства

1.1 Рассчитываем срок службы приводного устройства L_h, ч

L_r=6 - срок службы привода, лет

t_c = 8 - продолжительность смены, ч

K _r = 0.82 - коэффициент годового использования,

K _r = (Число дней работы в году) /365

K_c = 1 - коэффициент сменного использования,

K_c = (число часов работы в смену) / t_c

L_c = 2 - число смен

 

L_h = 365* L_r*t_c*L_c *K _r *K_c = 365*6*2*8*0.82*1 = 28732 ч

Принимаем время простоя машинного агрегата 15% ресурса. Тогда,

 

L_h = 28732*0.85 = 24422 ч

Рабочий ресурс привода принимаем L_h = 25*10³ ч.

Таблица 1.1 Эксплуатационные характеристики машинного агрегата

Место установки	Lr	Lc	tc	Lh, ч	Характер нагрузки	Режим работы
Заводской цех	6	2	8	25*103	С малыми колебаниями	Реверсивный

1.2 Определение номинальной мощности и номинальной частоты вращения двигателя

1. Определяем требуемую мощность рабочей машины P_рм, кВт:

 

P_рм=F*v=4500*1.00=4.5 кВт,

где F - тяговая сила, v-линейная скорость;

2. Определяем общий коэффициент полезного действия (КПД) привода:

 

η = η_эп* η_оп* η_м* η_пк* η_пс

 

η = 0.97*0.95*0.98*0.995*0.99 = 0.889,

где

η_эп = 0.97 - КПД закрытой передачи, η_оп = 0.95 - КПД открытой передачи, η_м = 0.98 - КПД муфты, η_пк = 0.995 - КПД подшипников качения, η_пс = 0.99 - КПД подшипников скольжения;

3. Определяем требуемую мощность двигателя P_дв, кВт:

 

P_дв = P_рм/ η = 5,061 кВт

4. Находим номинальную мощность двигателя P_ном, кВт:

 

P_{дв ≤} P_ном = 5,5 кВт

5. Выбираем тип двигателя:

тарельчатый питатель напряжение редуктор

Таблица 2.1 Выбранные типы двигателей и номинальных частот

Номинальная мощность	Тип двигателя	Номинальная частота, об/мин	Тип двигателя	Номинальная частота, об/мин	Тип двигателя	Номинальная частота, об/мин	Тип двигателя	Номиналдьная частота, об/мин
5,5	4AM100L2Y3	2880	4AM112M4Y3	1445	4AM132S6Y3	965	AM132M8Y3	720

1.3 Определение передаточного числа приводов и его ступеней

1. Определяем частоту вращения приводного вала рабочей машины n_рм, об/мин:

 

n_рм = 60*1000*V/ (π*D),

где V - скорость тягового органа, м/с; D - диаметр барабана, мм;

 

n_рм = (60*1000*1) / (3,14*1000) =19,108 об/мин

2. Определяем передаточное число привода для всех приемлемых вариантов типа двигателя при заданной номинальной мощности P_ном:

 

U₁ = n_ном1/n_рм = 2880/19.108 = 150.72, U₂ = n_ном2/n_рм = 1445/19.108 = 75.62

U₃ = n_ном3/n_рм = 965/19.108 = 50.50

U₄ = n_ном4/n_рм = 720/19.108 = 37.68

3. Определяем передаточные числа ступеней привода.

Определение и выбор передаточных чисел ступеней производим разбивкой передаточного числа привода для всех вариантов типа двигателя

Пусть U_зп = 16,где U_{зп -} число закрытой передачи;

U_оп1 = U₁/U_зп = 150.72/16 = 9.42

U_оп2 = U₂/U_зп = 75.62/16 = 4.726

U_оп3 = U₃/U_зп = 50.50 // 16 = 3.156

U_оп4 = U₄/U_зп = 37.68/16 = 2.355

Пусть U_оп = 5,где U_оп - число открытой передачи;

U_зп1 = U₁/U_оп = 150.72/5 = 30.144, U_зп2 = U₂/U_оп = 75.62/5 = 15.124,

U_зп3 = U₃/U_оп = 50.50 // 5 =10.1, U_зп4 = U₄/U_оп = 37.68/5 = 7.536

K₂ = , K₃ = ,

 

где K₂, K₃ - множители;

K₂ = 0.707, K₃ = 0.817;

Тогда для 2 - го варианта:

U_зп2 = U_зп1*K₂ = 16*0.707 = 11.32 ≈ 12.5, U_оп2 = U_оп1*K₂= 5*0.707 = 3.5;

для 3 - го варианта:

U_зп3 = U_зп2*K₃ = 12.5*0.817 = 10.21 ≈ 11.2, U_оп3 = U_оп2*K₃ = 3.5*0.817 = 2.85 ≈ 3;

. Определяем максимальное допускаемое отклонение частоты вращения приводного вала рабочей машины Δn_рм, об/мин.

 

Δn_рм = (n_рм*δ) /100 = (19.108*5) /100 = 0.995 об/мин

. Определяем допускаемую частоту вращения приводного вала рабочей машины с учетом отклонения [n_рм], об/мин;

 

[n_рм] = n_рм ± Δn_рм = 19.108+0.995 = 20.103 об/мин

. Определяем фактическое передаточное число привода U_ф:

U_ф = n_ном/ [n_рм] = 1445/20.103 = 71.87

7. Уточняем передаточные числа закрытой и открытой передач в соответствии с выбранным вариантом разбивки передаточного числа привода:

 

U_оп = U_Ф/U_зп=71.87/16 = 4.49

U_зп = U_Ф/U_оп=71.86/5 = 14.37 ≈ 16

1.4 Определение силовых и кинематических параметров привода

Расчетная мощность, кВт:

вала двигателя P_дв = 5.061 вала быстроходного

P₁ = P_дв*η_оп* η_пк = 5.061*0.95*0.995 = 4.783

вала тихоходного

P₂ = P₁* η_зп* η_пк = 4.783*0.97*0.995 = 4.617

вала приводной рабочей машины

P_рм = P₂* η_м* η_пс = 4.617*0.98*0.99 = 4.113

Частота вращения, об/мин и угловая скорость,1/с:

вала двигателя n_ном = 1445

W_ном = (π*n_ном) /30 = 3.14*1445/30 = 151.24

вала быстроходного

n₁ = n_ном/U_оп = 321.826

W₁ = W_ном/U_оп = 33.68

вала тихоходного

n₂ = n₁/U_зп = 20.114

W₂ = W₁/U_зп = 2.105

вала приводной рабочей машины

n_рм = n₂ = 20.114, W_рм = W₂ = 2.105

Вращающий момент, Н*м:

вала двигателя

T_дв = P_дв*10³/W_ном = 33.46

вала быстроходного

T₁ = T_дв*U_оп* η_оп* η_пк = 142

вала тихоходного

T₂ =T₁*U_зп* η_зп* η_пк = 2192.8

вала приводной рабочей машины

T_рм = T₂* η_м* η_пс = 2127.4

Таблица 4.1 Силовые и кинематические параметры привода

Тип двигателя 4AM112M4Y3 Pном=5.5 кВт, nном=1445 об/мин
Параметр	Передача		Параметр	Вал
	Закрытая (редуктор)	Открытая		двигателя	редуктора		Приводной рабочей машины
					быстроходный	тихоходный
Передаточное число u	16	4.49	Расчетная мощность P, кВт	5.061	4.783	4.617	4.113
			Угловая скорость W, 1/с	151.24	33.68	2.105	2.105
КПД η	0.97	0.95	Частота вращения n, об/мин	1445	321.826	20.114	20.114
			Вращающий момент T, Н*м	33.46	142	2192.8	2127.4

1.5 Выбор материала зубчатой и червячной передачи. Определение определяемых напряжений

Открытая зубчатая передача

Таблица 5.1 Механические характеристики материалов зубчатой передачи

Элемент передачи	Марка стали	Dпред	Термообработка	HBср1	σв	σ-1
		Sпред		HBср2
шестерня	45	Любые размеры	нормализация	193	600	260	414.4	149.0925
колесо	45Л	200	улучшение	221	680	285	464.8	170.72

Закрытая червячная передача

. Выбираем параметры:

Червяк материал - сталь 40ХН

Термообработка - улучшение + закалка ТВЧ

 

H ≥ 45HRC_э

V_s = ,

где V_{s -} скорость скольжения, м/с;  - угловая скорость тихоходного вала, 1/с; -передаточное число редуктора; -вращательный момент на валу червячного колеса, H*м;

Материал червячного колеса СЧ18, способ отливки "З" - в землю, σ_в = 355 Н/мм²

2. Определяем допускаемые контактные и изгибные напряжения [σ] _H, [σ] _F, H/мм²:

[σ] _H = 200-35* V_s = 200-35*1.88 = 133 Н/мм²

[σ] _F = 0.075*σ_вн*K_FL = 0.075*355*1 = 26.625 H/мм^2,где K_FL = ,

коэффициент долговечности при расчете на изгиб.

[σ] _F = 22.63 Н/мм², т.к. передача работает в реверсивном режиме.

Таблица 5.2 Механические характеристики материалов червячной передачи

Элемент передачи	Марка стали	Dпред	Термообработка	HRCэ	σв	σт	σ-1
			Способ заливки
червяк	40ХН	200	Улучшение + закалка ТВЧ	48…53	920	750	420	-	-
колесо	СЧ18	-	З	-	355	-	-	133	26.625

1.6 Расчет закрытой червячной передачи

1. Определяем межосевое расстояние a_w, мм:

a_w = ,

где T₂ = 2192.8 H*м; [σ] _H = 133 H/мм²;

2. Выбираем число витков червяка z₁: z₁ = 2

3. Определяем число зубьев червячного колеса z₂:

z₂ = z₁*U_зп = 2*16 = 32

4. Определяем модуль зацепления m, мм:

m = 1.6* a_{w //} z₂ = 1.6*303/32 = 15.15 ≈ 16

5. Определяем коэффициент диаметра червяка q:

q ≈ 0.23* z₂ = 0.23*32 = 7.36 ≈ 8

6. Определяем коэффициент смещения инструмента:

x = (a_w/m) - 0.5* (q+ z₂) = (303/16) - 0.5* (8+32) = - 1.07

7. Определяем фактическое передаточное число и проверяем его отклонение ΔU от заданного U:

U_ф = z₂/ z₁ = 32/2 = 16

ΔU_ф =

8. Определяем фактическое значение межосевого расстояния a_w, мм:

a_w = 0.5*m* (q+ z₂+2*x) = 302.88

9. Определяем основные геометрические размеры передачи:

а) делительный диаметр d₁ = q*m = 8*16 = 128 мм;

диагональный диаметр d_w1 = m* (q+2*x) = 16* (8-2.14) = 93.76 мм;

диаметр вершин витков d_a1 = d₁+2*m = 128+2*16 = 160 мм;

диаметр впадин витков d_f1 = d₁-2.4*m = 128-2.4*16 = 89.6 мм;

-делительный угол подъема линии витков червяка;

длина нарезаемой части червяка b₁ = (10+5.5*|x|+z₁) *m+C = (10+5.5*1.07+2) *16+0 = 286.16 ≈ 287 мм ≈ 290 мм;

б) d₂ = d_w2 = m* z₂ = 16*32 = 512 мм-диаметр вершины зубьев;

d_a2 = d₂+2*m* (1+x) = 512+2*16* (1-1.07) = 482.24 мм - делительный диаметр;

наибольший диаметр колеса d_aw2 ≤ d_a2+ (6*m/ (z₁+2)) = 482.24+ (6*16/ (2+2)) = 506.24 мм;

диаметр впадин зубьев d_f2 = d₂-2*m* (1.2-x) = 512-2*16* (1.2+1.07) = 439.39 мм;

ширина венца z₁ = 2, b₂ = 0.355*a_w= 0.355*302.88 = 107.52 мм ≈ 108 мм;

радиусы закрепления зубьев R_a = 0.5*d₁-m = 0.5*128-16 = 48 мм;

R_f = 0.5* d₁+1.2*m = 0.5*128+1.2*16 = 83.2 мм;

условный угол обхвата червяка венцом колеса: sinδ = b_{2 // (}d_a1-0.5*m) =108/ (160-0.5*16) = 0.71=>δ≈45˚;

δ = 90˚ в диапозоне 90˚…125˚;

. Определяем КПД червячной передачи:

11. Определяем контактные напряжения зубьев колеса , H/мм²:

,

где F_r2 = 2*T₂*10³/ d₂ = 2*2192.8*10³/512 = 8565.62 H, окружная сила на колесе; K = 1, так как V₂<3 м/с; V_s = (U_ф*W₂*d₁) / (2*cos γ*10³) = 2.22 м/с;

Тогда

σ_H =  = 122.89 Н/мм² < [σ] _H = 133 H/мм^2,где V₂ = W₂*d₂/2000 = 2.105*512/2000 =0.53 м/с;

12. Определяем напряжения изгиба зубьев колеса σ_F, Н/мм²:

σ_F = 0.7*Y_F2* (F_r2/b₂*m) *K ≤ [σ] _F,

где z_v2 = z₂/cos³ = 32/0.9703=35=> Y_F2=1.64; Тогда

σ_F= (0.7*1.64*8565.62*1) / (16*108) =5.69 H/мм²<< [σ] _F=26.625 H/мм²

Верно, вследствие того, что нагрузочная способность червячных передач ограничивается контактной прочностью зубьев червячного колеса.

Таблица 6.1 Параметры червячной передачи, мм

Проектный расчет
Параметр	Значение	Параметр	Значение
Межосевое расстояние aw	303	Ширина зубчатого венца колеса b2	108
Модуль зацепления m	16	Длина нарезаемой части червяка b1	290
Коэффициент диаметра червяка q	8	Диаметры червяка: Делительный d1 Начальный dw1 Вершин витков da1 Впадин витков df1	128 93.76 160 89.6
Делительный угол витков червяка γ	14˚
Угол обхвата червяка венцом колеса 2 δ	90˚	Диаметры колеса: Делительный d2=dw2 Вершин зубьев da2 Впадин зубьев df2 наибольший daw2	512 482.24 439.39 506.24
Число витков червяка z1	2	32

Таблица 6.2 Проверочный расчет

Параметр	Допускаемые значения	Расчетные значения	Примечание
КПД 0.970.869
Контактные напряжения σH	133	122.89	Допускаемая недогрузка передачи не более 15% соблюдается 7.602%
Напряжения изгиба σF	5.69	26.625	σF << [σ] F, так как нагрузочная способность червячных передач ограничивается контактной прочностью зубьев червячного колеса 78.63%

1.7 Расчет открытой конической зубчатой передачи

1. Определяем внешний делительный диаметр колеса d_e2, мм:

 

d_e2 ≥ 165*, где T₂ = 2127.4 H*м; U = 4.49;  = 1;  = 1;

2. Определяем углы делительных конусов шестерни δ₁ и колеса δ₂:

 

δ₂ = arctgU = arctg4.49 = 77.44417˚

δ₁ = 90 - δ₂ = 90-77.44417 = 15.55583˚

3. Определяем внешнее конусное расстояние Re, мм:

 

Re = d_e2/ (2*sin δ₂) = 629.838/ (2*0.97608) = 322.63646

. Определяем ширину зубчатого венца шестерни и колеса b, мм:

 

b= Ψ_R *Re=0.285*322.63646=91.95139≈95

5. Определяем внешний окружной модуль m_{e -} для колес с прямыми зубьями, мм:

m_e = 14* T₂*1000/ (* d_e2* [σ_F]) *  = 14*2127.4*1000/ (0.85*629.838*170.72*95) = 3.43,=0.85, =1;

6. Определяем число зубьев колеса Z₂ и шестерни Z₁:

 

Z₂ = d_e2/ m_e = 184

Z₁ = Z₂/U = 184/4.49 = 41

7. Определяем фактическое передаточное число и проверяем его отклонение ΔU от заданного U:

 

U_Ф = Z₂/ Z₁ = 184/41 = 4.487

ΔU_Ф =| U_Ф - U|/U*100% = |4.487-4.49|/4.49*100% = 0.048%<4%

8. Определяем действительные углы делительных конусов шестерни δ₁ и колеса δ₂:

 

δ₂ = arctgU_ф = arctg4.487 = 77.43604˚

δ₁ = 90 - δ₂ = 90-77.43604 = 12.56396˚

9. Выбираем коэффициент смещения инструмента для прямозубой шестерни X_e1 и коэффициент смещения колес X_e2:

 

X_e1 = 0.26

X_e2 = - X_e1=-0.26

10. Определяем фактические внешние диаметры шестерни и колеса, мм:

Диаметр делительный:

 

d_e1 = m_e* Z₁ = 140.63

d_e2 = m_e* Z₂ = 631.12

Диаметр вершин зубьев:

d_ae1 = d_e1+2* (1+ X_e1) * m_e*cos δ₁ = 149.066

d_ae2 = d_e2+2* (1 - X_e2) * m_e*cos δ₂ = 633

Диаметр впадин зубьев:

d_fe1 = d_{e1 -} 2* (1.2 - X_e1) * m_e* cos δ₁ = 134.337

d_fe2 = de1-2* (1.2+ X_e1) * m_e* cos δ₂ = 629.72

11. Определяем средний делительный диаметр шестерни d₁ и колеса, мм:

 

d₁ ≈ 0.857* d_e1≈120.51

d₂ ≈ 0.857* d_e2≈540.869

12. Проверяем пригодность заготовок колес, мм:

 

D_заг ≤ D_пред S_заг ≤ S_пред

D_заг = d_ae+6 мм = 154.066

S_заг = 8* m_e=8*3.43 = 27.44 < 200

13. Проверяем контактные напряжения , Н/мм²:

,

 = 2* T₂*1000/ (d₂) = 2*2127.4*1000/540.869 = 7866.59 Н;

=1; =1; =1.05;

V=W₂*d₂/2000=2.105*540.869/2000=0.569 м/с;

Cтепень точности - 9;

Тогда

недогрузка - 9.7418%;

14. Проверяем напряжения изгибов зубьев шестерни σ_F1 и колеса σ_F2, Н/мм²:

σ_F2 = Y_F2*Y_β*F₁* / (*b* m_e) ≤ [σ] _F2

σ_F1 = σ_F2* Y_F1/ Y_F2 ≤ [σ] _F, где Y_F2 = 3.63, Z  = Z₂/ cos δ₂ = 184/0.21752 = 845.89; Y_F1 = 3.53, Z = Z₁/ cos δ₁ = 41/0.97605 = 42;

 Y_β = 1; Тогда

σ_F2 = 3.63*1*7866.59* / (0.85*95*3.43) = 116.5024 ≤ [σ] _F2 = 170.72

31.7582% - нагрузочная способность зубчатой передачи ограничивается контактной прочностью;

 

σ_F1 = 116.5024* 3.53/ 3.63 = 113.29296 ≤ [σ] _F1 = 149.0925

.013% - нагрузочная способность зубчатой передачи ограничивается контактной прочностью;

Таблица 7.1 Параметры зубчатой конической передачи

Ïðîåêòíûé ðàñ÷åò
ïàðàìåòð	çíà÷åíèå	ïàðàìåòð	çíà÷åíèå
Âíåøíåå êîíóñíîå ðàññòîÿíèå Re	322.636	Âíåøíèé äåëèòåëüíûé äèàìåòð øåñòåðíè de1 êîëåñà de2	140.63 631.12
Âíåøíèé îêðóæíîé ìîäóëü me	3.43
Øèðèíà çóá÷àòîãî âåíöà b	95	Âíåøíèé äèàìåòð îêðóæíîñòè âåðøèí øåñòåðíè dae1 êîëåñà dae2	149.066 633
×èñëî çóáüåâ øåñòåðíè Z1 êîëåñà Z2	41 184
		Âíåøíèé äèàìåòð îêðóæíîñòè âïàäèí øåñòåðíè dfe1 êîëåñà dfe2	134.337 629.72
Âèä çóáüåâ	ïðÿìûå
Óãîë äåëèòåëüíîãî êîíóñà øåñòåðíè δ1 êîëåñà δ2	12.56396 77.43604	Ñðåäíèé äåëèòåëüíûé äèàìåòð øåñòåðíè d1 êîëåñà d2	120.51 540.869

Òàáëèöà 7.2 Ïðîâåðî÷íûé ðàñ÷åò

Ïðîâåðî÷íûé ðàñ÷åò
ïàðàìåòð	Äîïóñêàåìûå çíà÷åíèÿ	Ðàñ÷åòíûå çíà÷åíèÿ	ïðèìå÷àíèå
Êîíòàêòíûå íàïðÿæåíèÿ 414.4374.03íåäîãðóçêà - 9.7418%
Íàïðÿæåíèÿ èçãèáà σF1	149.092	113.292	24.013% - íàãðóçî÷íàÿ ñïîñîáíîñòü çóá÷àòîé ïåðåäà÷è îãðàíè÷èâàåòñÿ êîíòàêòíîé ïðî÷íîñòüþ
Íàïðÿæåíèÿ èçãèáà σF2	170.72	116.5024	31.7582% - íàãðóçî÷íàÿ ñïîñîáíîñòü çóá÷àòîé ïåðåäà÷è îãðàíè÷èâàåòñÿ êîíòàêòíîé ïðî÷íîñòüþ

1.8 Ðàñ÷åò íàãðóçêè âàëîâ ðåäóêòîðà

1. Îïðåäåëÿåì ñèëû â çàöåïëåíèè çàêðûòûõ ïåðåäà÷, H:

çàðûòàÿ ÷åðâÿ÷íàÿ ïåðåäà÷à

îêðóæíàÿ F_t1=2*T₁*1000/d₁F_t2=2*T₂*1000/d₂

ðàäèàëüíàÿ F_r1=F_r2F_r2= F_t2*tgα

îñåâàÿ F_a1=F_t2F_a2=F_t1

F_t1 = 2*T₁*1000/d₁ = 142*2*1000/128 = 2218.75

F_t2 = 2*T₂*1000/d₂=2*2192.8*1000/512 = 8565.625

F_a1 = F_t2 = 8565.625

F_r2 = F_t2*tgα = 8565.625*0.3639 = 3117.0309

F_r1 = F_r2 = 3117.0309

2. Îïðåäåëÿåì êîíñîëüíûå ñèëû, H:

îòêðûòàÿ êîíè÷åñêàÿ ïðÿìîçóáàÿ ïåðåäà÷à

îêðóæíàÿ F_t1= F_t2F_t1=2*T₂*1000/0.857*d_e2

ðàäèàëüíàÿ F_r1=0.36* F_t1* cos δ₁F_r2= F_a1

îñåâàÿF_a1=0.36* F_t1* sin δ₁F_a2= F_r1

F_t2 = 2*2127.4*1000/ (0.857*629.838) = 7882.5996

F_t1= F_t2 = 7882.5996, F_r1 = 0.36*7882.5996*0.97605 = 2769.8254

F_a1 = 0.36*7882.5996*0.21746 = 617.094

F_r2 = F_a1 = 617.094, F_a2 = F_r1 = 2769.8254

Ìóôòà

íà áûñòðîõîäíîì âàëóF_M1=50*sqrt (T₁) =50*11.91=595.818

íà òèõîõîäíîì âàëóF_M2=250*sqrt (T₂) =250*46.827=11706.83

1.9 Ðàçðàáîòêà ÷åðòåæà îáùåãî âèäà ðåäóêòîðà

1. Âûáèðàåì ìàòåðèàë âàëîâ:

Âûáîð ìàòåðèàëà - ñòàëü 40Õ

2. Âûáèðàåì ìåõàíè÷åñêèå õàðàêòåðèñòèêè ñòàëè:

σ_â=790 H/ìì², σ_ò=640 H/ìì², σ_-1=375 H/ìì²

3. Âûáèðàåì äîïóñêàåìûå íàïðÿæåíèÿ íà êðó÷åíèå:

[τ] _ê=10 H/ìì² - íàïðÿæåíèå íà êðó÷åíèå íà áûñòðîõîäíîì âàëó.

[τ] _ê=20 H/ìì² - íàïðÿæåíèå íà êðó÷åíèå íà òèõîõîäíîì âàëó.

4. Âûáèðàåì ïîäøèïíèêè:

Òàáëèöà 9.1 Ïðåäâàðèòåëüíûé âûáîð ïîäøèïíèêîâ

ïåðåäà÷à	âàë	òèï ïîäøèïíèêà	ñåðèÿ	óãîë êîíòàêòà	Ñõåìà óñòàíîâêè
÷åðâÿ÷íàÿ	òèõîõîäíûé	Ðîëèêîâûå êîíè÷åñêèå òèïà 7000	ëåãêàÿ	α=11…16˚ äëÿ òèïà 7000	âðàñïîð
	áûñòðîõîäíûé	Øàðèêîâûå ðàäèàëüíî-óïîðíûå òèïà 36000	ñðåäíÿÿ	α=12˚ äëÿ òèïà 36000	âðàñïîð

. Âûáèðàåì îñíîâíûå ïàðàìåòðû ïîäøèïíèêîâ:

Òàáëèöà 9.2 Ïàðàìåòðû ïîäøèïíèêîâ.

¹	d, ìì	D, ìì	B (Ò), ìì	Cr, êÍ	C0r, êÍ	å	Y
36312	60	130	31	83	72.5	-	-
7210	50	90	22	52.9	40.6	0.37	1.6

6. Îïðåäåëÿåì ðàçìåðû ñòóïåíåé âàëîâ îäíîñòóïåí÷àòûõ ðåäóêòîðîâ, ìì:

Òàáëèöà 9.3 Ìàòåðèàë âàëîâ. Ðàçìåðû ñòóïåíåé. Ïîäøèïíèêè

Âàë Ìàòåðèàë-ñòàëü 40Õ σâ=790 H/ìì2 σò=640 H/ìì2 σ-1=375 H/ìì2	Ðàçìåðû ñòóïåíåé, ìì				ïîäøèïíèêè
	d1	d2	d3	d4	Òèïîðàçìåð	d*D*B (T)	Äèíàìè÷åñêàÿ ãðóçîïîäúåìíîñòü, Cr êÍ	Ñòàòè÷åñêàÿ ãðóçîïîäúåìíîñòü, C0r êÍ
	l1	l2	l3	l4
òèõîõîäíûé	41	46	54	46	7210	50*90*22	52.9	40.6
	50	58	40	26
áûñòðîõîäíûé	32	34	36	34	36312	60*130*31	83	72.5
	98	52	60	30

7. Îïðåäåëÿåì òîëùèíó ñòåíîê êðûøêè è îñíîâàíèÿ êîðïóñà:

, ãäå Ò₂ - âðàùàþùèé ìîìåíò íà òèõîõîäíîì âàëó.

=6.84 ìì.

1.10 Ïðîâåðî÷íûé ðàñ÷åò ïîäøèïíèêîâ

Ïðîâåðî÷íûé ðàñ÷åò ïðåäâàðèòåëüíî âûáðàííûõ â çàäà÷å 9 ïîäøèïíèêîâ âûïîëíÿåòñÿ îòäåëüíî äëÿ áûñòðîõîäíîãî è òèõîõîäíîãî âàëîâ.

Ïðèãîäíîñòü ïîäøèïíèêîâ îïðåäåëÿåòñÿ ñ ñîïîñòàâëåíèåì ðàñ÷åòíîé äèíàìè÷åñêîé ãðóçîïîäúåìíîñòè C_rp, Í, ñ áàçîâîé C_r, Í, èëè áàçîâîé äîëãîâå÷íîñòè L_10h, ÷ L_10, ìëí. îáîðîòîâ, ñ òðåáóåìîé L_h, ÷, ïî óñëîâèÿì:

 

C_rp C_r èëè L_10h L_h

Ðàñ÷åòíàÿ äèíàìè÷åñêàÿ ãðóçîïîäúåìíîñòü C_rp, Í, è áàçîâàÿ äîëãîâå÷íîñòü L_10h, ÷, îïðåäåëÿþòñÿ ïî ôîðìóëàì:

; .

ãäå R_{E -} ýêâèâàëåíòíàÿ äèíàìè÷åñêàÿ íàãðóçêà, H.; m - ïîêàçàòåëü ñòåïåíè: m=3-äëÿ øàðèêîâûõ ïîäøèïíèêîâ, m=3.33 äëÿ ðîëèêîâûõ ïîäøèïíèêîâ; a₁-êîýôôèöèåíò íàäåæíîñòè. Ïðè áåçîòêàçíîé ðàáîòå ïîäøèïíèêîâ, a₁=1; a₂₃ - êîýôôèöèåíò, ó÷èòûâàþùèé âëèÿíèå êà÷åñòâà ïîäøèïíèêà è êà÷åñòâà åãî ýêñïëóàòàöèè; ïðè îáû÷íûõ óñëîâèÿõ ðàáîòû ïîäøèïíèêà a₂₃=0.7…0.8 - äëÿ øàðèêîâûõ ïîäøèïíèêîâ, a₂₃=0.6…0.7 - äëÿ ðîëèêîâûõ êîíè÷åñêèõ ïîäøèïíèêîâ; n-÷àñòîòà âðàùåíèÿ âíóòðåííåãî êîëüöà ïîäøèïíèêà ñîîòâåòñòâóþùåãî âàëà, îá/ìèí.

1. Ïîðÿäîê îïðåäåëåíèÿ R_E, C_rp, L_10h äëÿ ðàäèàëüíî-óïîðíûõ øàðèêîâûõ ïîäøèïíèêîâ:

×àñòîòà âðàùåíèÿ êîëüöà ïîäøèïíèêà n=321.8 îá/ìèí. Îñåâàÿ ñèëà â çàöåïëåíèè F_a=8565.625 H. Ðåàêöèè â ïîäøèïíèêàõ R₁=R₂=3117 H. Õàðàêòåðèñòèêà ïîäøèïíèêîâ: C_r=83000 Í, X=0.45, V=1, K_á=1.1, K_Ò=1, a₁=1, a₂₃=0.7, e=0.45, Y=1.22. Òðåáóåìàÿ äîëãîâå÷íîñòü ïîäøèïíèêà L_h=5000. Ïîäøèïíèêè óñòàíîâëåíû âðàñïîð.

à) Îïðåäåëÿåì ñîñòàâëÿþùèå ðàäèàëüíûõ ðåàêöèé:

R_s1=0.83*e*R_r1=0.83*0.45*3117=1164 H

R_s2= R_s1=1164 H

á) Îïðåäåëÿåìûå îñåâûå íàãðóçêè ïîäøèïíèêîâ:

R_a1= R_s1=1164 H, R_a2= R_a1+F_a=1164+8565.625=9729.8 H

â) Îïðåäåëÿåì îòíîøåíèÿ:

R_a1/ (V* R_r1) =1164/ (1*3117) =0.373

R_a2/ (V* R_r2) =9729/ (1*3317) =3.121

ã) Ïî ñîîòíîøåíèÿì R_a1/ (V* R_r1) <e è R_a2/ (V* R_r2) >e âûáèðàåì ñîîòâåòñòâóþùèå ôîðìóëû äëÿ îïðåäåëåíèÿ R_E:

R_E1=V*R_r1*K_á*K_Ò=1*3117*1.1*1=3428.7 Í

R_E2= (X*V* R_r2+Y*R_a2) * K_á*K_Ò= (0.45*1*3117+1.22*9729) *1.1*1=14598.5 Í

ä) Îïðåäåëÿåì äèíàìè÷åñêóþ ãðóçîïîäúåìíîñòü ïî áîëüøåìó çíà÷åíèþ ýêâèâàëåíòíîé íàãðóçêè:

 = = 74452 H<C_r

 

Ïîäøèïíèê ïðèãîäåí.

å) Îïðåäåëÿåì äîëãîâå÷íîñòü ïîäøèïíèêà:

= =6650>L_h

 

2. Ïîðÿäîê îïðåäåëåíèÿ R_E, C_rp, L_10h äëÿ ðîëèêîâûõ îäíîðÿäíûõ ïîäøèïíèêîâ:

×àñòîòà âðàùåíèÿ êîëüöà ïîäøèïíèêà n=20.114 îá/ìèí. Îñåâàÿ ñèëà â çàöåïëåíèè F_a=2218 H. Ðåàêöèè â ïîäøèïíèêàõ R₁=R₂=3117 H. Õàðàêòåðèñòèêà ïîäøèïíèêîâ: C_r=52900 Í, C_or=40600 Í, X=0.4, V=1, K_á=1.1, K_Ò=1, a₁=1, a₂₃=0.6, e=0.37, Y=1.6, m=3.33. Òðåáóåìàÿ äîëãîâå÷íîñòü ïîäøèïíèêà L_h=5000. Ïîäøèïíèêè óñòàíîâëåíû âðàñïîð.

à) Îïðåäåëÿåì ñîñòàâëÿþùèå ðàäèàëüíûõ ðåàêöèé:

 

R_s1=0.83*e*R_r1=0.83*0.37*3117=957.23 H

á) Îïðåäåëÿåìûå îñåâûå íàãðóçêè ïîäøèïíèêîâ:

 

R_a1= R_s1=957.23 H

R_a2= R_a1+ F_a=957.33+2218.75=3176.08 H

â) Îïðåäåëÿåì îòíîøåíèÿ:

R_a1/ (V* R_r1) =957.23/ (1*3117) =0.307

R_a2/ (V* R_r2) =3176.08/ (1*3317) =1.01

ã) Ïî ñîîòíîøåíèÿì R_a1/ (V* R_r1) <e è R_a2/ (V* R_r2) >e âûáèðàåì ñîîòâåòñòâóþùèå ôîðìóëû äëÿ îïðåäåëåíèÿ R_E:

 

R_E1=V*R_r1*K_á*K_Ò=1*3117*1.1*1=3428.7 H

R_E2= (X*V* R_r2+Y*R_a2) * K_á*K_Ò= (0.4*1*3117+1.6*3176.08) *1.1*1=6961.38 H

ä) Îïðåäåëÿåì äèíàìè÷åñêóþ ãðóçîïîäúåìíîñòü ïî áîëüøåìó çíà÷åíèþ ýêâèâàëåíòíîé íàãðóçêè:

 = = 13853.14 H<C_r

Ïîäøèïíèê ïðèãîäåí.

å) Îïðåäåëÿåì äîëãîâå÷íîñòü ïîäøèïíèêà:

= =426023>L_h.

Òàáëèöà 10.1. Îñíîâíûå ðàçìåðû è ýêñïëóàòàöèîííûå õàðàêòåðèñòèêè ïîäøèïíèêîâ

Âàë	Ïîäøèïíèê		Ðàçìåðû d*D*B (T), ìì	Äèíàìè÷åñêàÿ ãðóçîïîäúåìíîñòü, H		Äîëãîâå÷íîñòü, ÷
	ïðèíÿò ïðåäâàðèòåëüíî	âûáðàí îêîí÷àòåëüíî		Crp	Cr	L10h	Lh
Á Ò	36312 7210	36312 7210	60*130*31 50*90*22	74452 13853	83000 52900	6650 426023	5000 5000

1.11 Ñìàçûâàíèå. Ñìàçî÷íûå óñòðîéñòâà

1. Ñìàçûâàíèå çóá÷àòîãî (÷åðâÿ÷íîãî) çàöåïëåíèÿ.

à) Ñïîñîá ñìàçûâàíèÿ. Äëÿ ðåäóêòîðîâ íåïðåðûâíîå ñìàçûâàíèå æèäêèì ìàñëîì êàðòåðíûì íåïðîòî÷íûì ñïîñîáîì (îêóíàíèåì) ïðè äîïóñòèìîé ñêîðîñòè ñêîëüæåíèÿ äî 10 ì/ñ.

Äëÿ îòêðûòîé çóá÷àòîé ïåðåäà÷è ïðè îêðóæíîé ñêîðîñòè äî 4 ì/ñ ïðèìåíÿåòñÿ ïåðèîäè÷åñêîå ñìàçûâàíèå âåñüìà âÿçêèìè ìàñëàìè èëè ïëàñòè÷íûìè ñìàçêàìè, êîòîðûå íàíîñÿò íà çóáüÿ ÷åðåç îïðåäåëåííûå ïðîìåæóòêè âðåìåíè.

á) Âûáîð ñîðòîâ ìàñëà.

Òàáëèöà 11.1 Ðåêîìåíäóåìûå ñîðòà ñìàçî÷íûõ ìàñåë äëÿ ïåðåäà÷ (ÃÎÑÒ 17479.4-87)

Ïåðåäà÷à	Êîíòàêòíûå íàïðÿæåíèÿ σí, Í/ìì2	Îêðóæíàÿ ñêîðîñòü çóá÷àòûõ ïåðåäà÷ V, ì/ñ Ñêîðîñòü ñêîëüæåíèÿ ÷åðâÿ÷íûõ ïåðåäà÷ Vs, ì/ñ
		äî 2	ñâûøå 2 äî 5
Çóá÷àòàÿ	äî 600		È-Ã-À-46
×åðâÿ÷íàÿ	äî 200	È-Ò-Ä-220

â) Îïðåäåëåíèå êîëè÷åñòâà ìàñëà. Äëÿ îäíîñòóïåí÷àòûõ ðåäóêòîðîâ ïðè ñìàçûâàíèè îêóíàíèåì îáúåì ìàñëÿíîé âàííû îïðåäåëÿþò èç ðàñ÷åòà 0.4…0.8 ë ìàñëà íà 1 êÂò ïåðåäàâàåìîé ìîùíîñòè.

 

V=4.7*0.6=2.766≈2.7 ë

ã) Îïðåäåëåíèå óðîâíÿ ìàñëà.

 ÷åðâÿ÷íûõ ðåäóêòîðàõ:

 

h_ì= (0.1…0.5) *d₁=0.1*92=9.2 ìì

Ïðè íèæíåì ðàñïîëîæåíèè ÷åðâÿêà öèëèíäðè÷åñêîé ïåðåäà÷è è âûñîêîé ÷àñòîòå âðàùåíèÿ äëÿ óìåíüøåíèÿ òåïëîâûäåëåíèÿ è ïîòåðè ìîùíîñòè óðîâåíü ìàñëà ïîíèæàþò òàê, ÷òîáû âûâåñòè ÷åðâÿê èç ìàñëÿíîé âàííû.  ýòîì ñëó÷àå äëÿ ñìàçûâàíèÿ íà ÷åðâÿê óñòàíàâëèâàþò ðàçáðûçãèâàòåëè.

ä) Êîíòðîëü óðîâíÿ ìàñëà. Óðîâåíü ìàñëà, íàõîäÿùåãîñÿ â êîðïóñå ðåäóêòîðà, êîíòðîëèðóþò ðàçëè÷íûìè ìàñëîóêàçàòåëÿìè.  äàííîì ðåäóêòîðå èñïîëüçóåòñÿ òðóá÷àòûé ìàñëîóêàçàòåëü.

å) Ñëèâ ìàñëà. Ïðè ðàáîòå ïåðåäà÷ ìàñëî ïîñòåïåííî çàãðÿçíÿåòñÿ ïðîäóêòàìè èçíîñà äåòàëåé ïåðåäà÷. Ñ òå÷åíèåì âðåìåíè îíî ñòàðååò, ñâîéñòâà åãî óõóäøàþòñÿ. Ïîýòîìó ìàñëî, íàëèòîå â êîðïóñ ðåäóêòîðà, ïåðèîäè÷åñêè ìåíÿþò. Äëÿ ýòîé öåëè â êîðïóñå ïðåäóñìàòðèâàþò ñëèâíîå îòâåðñòèå, çàêðûâàåìîé ïðîáêîé ñ öèëèíäðè÷åñêîé ðåçüáîé.

2. Ñìàçûâàíèå ïîäøèïíèêîâ.

 ïðîåêòèðóåìîì ðåäóêòîðå äëÿ ñìàçûâàíèÿ ïîäøèïíèêîâ êà÷åíèÿ èñïîëüçóþòñÿ æèäêèå ìàòåðèàëû. Ïðè âûáîðå âèäà ñìàçî÷íîãî ìàòåðèàëà ñëåäóåò ó÷èòûâàòü ñêîðîñòü âðàùåíèÿ, òåìïåðàòóðó óçëà è ñïîñîá îòâîäà òåïëîòû îò ïîäøèïíèêîâ, ñïîñîá ïîäà÷è ñìàçî÷íîãî ìàòåðèàëà, êîíñòðóêöèþ óïëîòíåíèé è âèä ñìàçî÷íîãî ìàòåðèàëà â ñîïðÿæåííûõ óçëàõ.

Ïðè íèæíåì ðàñïîëîæåíèè áûñòðîõîäíîãî âàëà ÷åðâÿ÷íîãî ðåäóêòîðà íåîáõîäèìî çàùèòèòü ïîäøèïíèêè îò èçëèøíåãî êîëè÷åñòâà ìàñëà. Ïîýòîìó ïðèìåíÿþòñÿ âíóòðåííèå óïëîòíåíèÿ.

1.12 Ïðîâåðî÷íûé ðàñ÷åò øïîíîê

Ïðèçìàòè÷åñêèå øïîíêè, ïðèìåíÿåìûå â ïðîåêòèðóåìûõ ðåäóêòîðàõ, ïðîâåðÿþò íà ñìÿòèå. Ïðîâåðêå ïîäëåæàò äâå øïîíêè òèõîõîäíîãî âàëà - ïîä êîëåñîì è ýëåìåíòîì îòêðûòîé ïåðåäà÷è èëè ïîëóìóôòû è îäíà øïîíêà íà áûñòðîõîäíîì âàëó - ïîä ïîëóìóôòîé èëè ýëåìåíòîì îòêðûòîé ïåðåäà÷è.

Óñëîâèå ïðî÷íîñòè

,

ãäå  - îêðóæíàÿ ñèëà íà øåñòåðíå èëè êîëåñå, H; = (0.94*h-t₁) *l_p - ïëîùàäü ñìÿòèÿ, ìì². Çäåñü l_p=l-b - ðàáî÷àÿ äëèíà øïîíêè ñî ñêðóãëåííûìè òîðöàìè, ìì (l-ïîëíàÿ äëèíà øïîíêè, îïðåäåëåííàÿ ïî êîíñòðóêòèâíîé êîìïîíîâêå); b, h, t₁ - ñòàíäàðòíûå ðàçìåðû; -äîïóñêàåìîå íàïðÿæåíèå íà ñìÿòèå, H/ìì². Ïðè ñòàëüíîé ñòóïèöå è ñïîêîéíîé íàãðóçêå =110…190 H/ìì², ïðè êîëåáàíèÿõ íàãðóçêè  ñëåäóåò ñíèæàòü íà 20…25%; ïðè óäàðíîé íàãðóçêå - ñíèæàòü íà 40.50%; ïðè ÷óãóííîé ñòóïèöå ïðèâåäåííûå çíà÷åíèÿ  ñíèæàòü âäâîå.

Åñëè ïðè ïðîâåðêå øïîíêè  îêàæåòñÿ çíà÷èòåëüíî íèæå , òî ìîæíî âçÿòü øïîíêó ìåíüøåãî ñå÷åíèÿ - êàê äëÿ âàëà ïðåäûäóùåãî äèàïàçîíà, íî îáÿçàòåëüíî ïðîâåðèòü åå íà ñìÿòèå.

1. Ïðîâåðÿåì íà ñìÿòèå øïîíêó íà òèõîõîäíîì âàëó ïîä êîëåñîì

à) =7882 Í

á) = (0.94*h-t₁) *l_p= (0.94*9-5.5) *22=65.12 ìì, ãäå l_p=l-b=36-14=22 ìì; l=36 ìì, b=14 ìì, h=9 ìì, t₁=5.5 ìì.

. Ïðîâåðÿåì íà ñìÿòèå øïîíêó íà òèõîõîäíîì âàëó ïîä ýëåìåíòîì îòêðûòîé ïåðåäà÷è

à) =7882 Í

á) = (0.94*h-t₁) *l_p= (0.94*9-5.5) *22=65.12 ìì, ãäå l_p=l-b=36-14=22 ìì; l=36 ìì, b=14 ìì, h=9 ìì, t₁=5.5 ìì.

â) Í/ìì²< =110…190 H/ìì²

. Ïðîâåðÿåì íà ñìÿòèå øïîíêó íà áûñòðîõîäíîì âàëó ïîä ýëåìåíòîì îòêðûòîé ïåðåäà÷è

à) =7882 Í

á) = (0.94*h-t₁) *l_p= (0.94*9-5.5) *22=65.12 ìì,

ãäå l_p=l-b=36-14=22 ìì; l=36 ìì, b=14 ìì, h=9 ìì, t₁=5.5 ìì.

â) Í/ìì²<

=110…190 H/ìì²

1.13 Ïðîâåðî÷íûé ðàñ÷åò ñòÿæíûõ âèíòîâ ïîäøèïíèêîâûõ óçëîâ

Âèíòû èçãîòàâëèâàþò èç ñòàëè 30, 35, êëàññà òî÷íîñòè 5.6 (ïåðâîå ÷èñëî, óìíîæåííîå íà 100, îïðåäåëÿåò ïðåäåë ïðî÷íîñòè - =500 Í/ìì²; ïðîèçâåäåíèå ÷èñåë, óìíîæåííîå íà 10, îïðåäåëÿåò ïðåäåë òåêó÷åñòè-=300 Í/ìì²).

Ñòÿæíûå âèíòû ðàññ÷èòûâàþò íà ïðî÷íîñòü ïî ýêâèâàëåíòíûì íàïðÿæåíèÿì íà ñîâìåñòíîå äåéñòâèå ðàñòÿæåíèÿ è êðó÷åíèÿ , Í/ìì²:

 

=1.3*F_p/A≤ [],

 

F_{p -} ðàñ÷åòíàÿ ñèëà çàòÿæêè âèíòîâ, îáåñïå÷èâàþùàÿ íåðàñêðûòèå ñòûêà ïîä íàãðóçêîé, H,

 

F_p= [K_ç* (1-x) +x] * F_â.

Çäåñü F_â=0.5*R_y-ñèëà, âîñïðèíèìàåìàÿ îäíèì ñòÿæíûì âèíòîì, H, ãäå R_y-áîëüøàÿ èç ðåàêöèé â âåðòèêàëüíîé ïëîñêîñòè îïîðàõ ïîäøèïíèêîâ áûñòðîõîäíîãî èëè òèõîõîäíîãî âàëà. K_ç - êîýôôèöèåíò çàòÿæêè, K_ç=1.25…2-ïðè ïîñòîÿííîé íàãðóçêå, K_ç=2.5…4-ïðè ïåðåìåííîé; x-êîýôôèöèåíò îñíîâíîé íàãðóçêè; x=0.2…0.3-äëÿ ñîåäèíåíèÿ ñòàëüíûõ è ÷óãóííûõ äåòàëåé áåç ïðîêëàäîê, x=0.4…0.5-äëÿ ìåòàëëè÷åñêèõ äåòàëåé ñ óïðóãèìè ïðîêëàäêàìè (ïàðîíèò, ðåçèíà è ò.ä.)

A-ïëîùàäü îïàñíîãî ñå÷åíèÿ âèíòà, ìì²: A=π*d_p²/4,ãäå d_p= d₂-0.94*p-ðàñ÷åòíûé äèàìåòð âèíòà; d₂-íàðóæíûé äèàìåòð âèíòà; p-øàã ðåçüáû; [σ] - äîïóñêàåìîå íàïðÿæåíèå ïðè íåêîíòðîëèðóåìîé çàòÿæêå, Í/ìì²; äëÿ âèíòîâ (áîëòîâ) ñ íàðóæíûì äèàìåòðîì äî 16 ìì - [σ] = (0.2…0.25) ; îò 16 äî 30 ìì - [σ] = (0.25…0.4) .

Åñëè âèíòû (áîëòû) îêàæóòñÿ èçëèøíå ïðî÷íûìè, óìåíüøàòü èõ äèàìåòð íå ñëåäóåò.

à) F_p= [K_ç* (1-x) +x] * F_â= [1.7* (1-0.45) +0.45] *1350=1870 H

F_â=0.5*2700=1350 H

K_ç=1.7

x=0.45

á) A=π*d_p²/4=3.14*199.37/4=156.5 ìì²

d_p= d₂-0.94*p=16-0.94*2=14.12 ìì

â) =1.3*1870/156.5=15.5≤ [],

ãäå [σ] = (0.2…0.25) =0.2*300=60 H/ìì²

1.14 Ïðîâåðî÷íûé ðàñ÷åò âàëîâ

Öåëü ðàáîòû - îïðåäåëèòü êîýôôèöèåíòû çàïàñà ïðî÷íîñòè â îïàñíûõ ñå÷åíèÿõ âàëà è ñðàâíèòü èõ ñ äîïóñêàåìûìè: S≥ [S]

Ïðè âûñîêîé äîñòîâåðíîñòè ðàñ÷åòà [S] =1.3…1.5; ïðè ìåíåå òî÷íîé ðàñ÷åòíîé ñõåìå [S] =1.6…2.1.

à) Íîðìàëüíûå íàïðÿæåíèÿ èçìåíÿþòñÿ ïî ñèììåòðè÷íîìó öèêëó:

σ_à=σ_í=Ì*10³/W_íåòòî, ãäå W-ñóììàðíûé èçãèáàþùèé ìîìåíò â ðàññìàòðèâàåìîì ñå÷åíèè, Í*ì; W_íåòòî-îñåâîé ìîìåíò ñîïðîòèâëåíèÿ ñå÷åíèÿ âàëà, ìì³.

Äëÿ áûñòðîõîäíîãî âàëà

 

σ_à=σ_í=204*10³/70583.58=2.89, W_íåòòî=π*d_f1³/32=3.14*89.6³/32=70583.58

Äëÿ òèõîõîäíîãî âàëà

 

σ_à=σ_í=3350*10³/15626=214.3

W_íåòòî=

á) Êàñàòåëüíûå íàïðÿæåíèÿ èçìåíÿþòñÿ ïî îòíóëåâîìó öèêëó, ïðè êîòîðîì àìïëèòóäà öèêëà τ_à=τ_ê/2=M_ê*10³/2*W_píåòòî, ãäå M_{ê -} êðóòÿùèé ìîìåíò, Í*ì; W_píåòòî-ïîëÿðíûé ìîìåíò èíåðöèè ñîïðîòèâëåíèÿ ñå÷åíèÿ âàëà, ìì³.

Äëÿ áûñòðîõîäíîãî âàëà

 

τ_à=τ_ê/2=M_ê*10³/2*W_píåòòî=1000*38115/ (2*141167) =135

W_píåòòî= π*d_f1³/16=3.14*89.6³/16=141167.16, M_ê=38115

Äëÿ òèõîõîäíîãî âàëà

 

τ_à=τ_ê/2=M_ê*10³/2*W_píåòòî=1000*8948/ (2*29815.8) =150.06

W_píåòòî==0.2*54³-14*5.5* (54-5.5) ²/ (2*54) =29815.8

M_ê=8948

â) Êîýôôèöèåíòû êîíöåíòðàöèè íîðìàëüíûõ è êàñàòåëüíûõ íàïðÿæåíèé îïðåäåëÿþò ïî ôîðìóëàì:

Äëÿ áûñòðîõîäíîãî âàëà

=2.1 - ýôôåêòèâíûé êîýôôèöèåíò êîíöåíòðàöèè íàïðÿæåíèé

=1.7 - ýôôåêòèâíûé êîýôôèöèåíò êîíöåíòðàöèè íàïðÿæåíèé

=0.67 - êîýôôèöèåíò âëèÿíèÿ àáñîëþòíûõ ðàçìåðîâ ïîïåðå÷íîãî ñå÷åíèÿ

=1 - êîýôôèöèåíò âëèÿíèÿ øåðîõîâàòîñòè

=2.6 - êîýôôèöèåíò âëèÿíèÿ ïîâåðõíîñòíîãî óïðî÷íåíèÿ

=

=

Äëÿ òèõîõîäíîãî âàëà

=2.15 - ýôôåêòèâíûé êîýôôèöèåíò êîíöåíòðàöèè íàïðÿæåíèé

=2.3 - ýôôåêòèâíûé êîýôôèöèåíò êîíöåíòðàöèè íàïðÿæåíèé

=0.7 - êîýôôèöèåíò âëèÿíèÿ àáñîëþòíûõ ðàçìåðîâ ïîïåðå÷íîãî ñå÷åíèÿ

=1 - êîýôôèöèåíò âëèÿíèÿ øåðîõîâàòîñòè

=2.6 - êîýôôèöèåíò âëèÿíèÿ ïîâåðõíîñòíîãî óïðî÷íåíèÿ

=

=

ã) Îïðåäåëÿåì ïðåäåëû âûíîñëèâîñòè â ðàñ÷åòíîì ñå÷åíèè âàëà, Í/ìì²:

; ,

ãäå  è =0.58*-ïðåäåëû âûíîñëèâîñòè ãëàäêèõ îáðàçöîâ ïðè ñèììåòðè÷íîì öèêëå èçãèáà è êðó÷åíèÿ, Í/ìì².

Äëÿ áûñòðîõîäíîãî âàëà

=375/1.2=312.5

=217.5/0.97=224.2

Äëÿ òèõîõîäíîãî âàëà

 

=217.5/1.26=172.6

=375/1.18=317.7

ä) Îïðåäåëÿåì êîýôôèöèåíòû çàïàñà ïðî÷íîñòè ïî íîðìàëüíûì è êàñàòåëüíûì íàïðÿæåíèÿì:

S_σ=/ σ_à; S_τ= / τ_à,

Äëÿ áûñòðîõîäíîãî âàëà

 

S_σ=/ σ_à=312.5/2.89=108.1

S_τ= / τ_à=224.2/135=1.66

Äëÿ òèõîõîäíîãî âàëà

 

S_σ=/ σ_à=317.7/44.3=7.17, S_τ= / τ_à=217.5/150=1.45

å) Îïðåäåëÿåì îáùèé êîýôôèöèåíò çàïàñà ïðî÷íîñòè â îïàñíîì ñå÷åíèè:

Äëÿ áûñòðîõîäíîãî âàëà

 

= -ïðè ìåíåå òî÷íîé ðàñ÷åòíîé ñõåìå

Äëÿ òèõîõîäíîãî âàëà

 

= -ïðè âûñîêîé äîñòîâåðíîñòè ðàñ÷åòà

 

.15 Òåïëîâîé ðàñ÷åò ÷åðâÿ÷íîãî ðåäóêòîðà

Öåëü òåïëîâîãî ðàñ÷åòà - ïðîâåðêà òåìïåðàòóðû ìàñëà t_ì â ðåäóêòîðå, êîòîðàÿ íå äîëæíà ïðåâûøàòü äîïóñêàåìîé [t] _ì=80…95 ãðàäóñîâ Öåëüñèÿ. Òåìïåðàòóðà âîçäóõà âíå êîðïóñà ðåäóêòîðà îáû÷íî t_â=20 ãðàäóñîâ Öåëüñèÿ.

,

ãäå

P₁-ìîùíîñòü íà áûñòðîõîäíîì âàëó ðåäóêòîðà, Âò; η - êîýôôèöèåíò ïîëåçíîãî äåéñòâèÿ ðåäóêòîðà; K_t=9…17 Âò/ (ì²*ãðàä) - êîýôôèöèåíò òåïëîïåðåäà÷è; A-ïëîùàäü òåïëîîòäàþùåé ïîâåðõíîñòè êîðïóñà ðåäóêòîðà, ì². K_t=10, A=1, t_â=20

Òàáëèöà 15.1 Ðåçóëüòàòû ïðîâåðî÷íûõ ðàñ÷åòîâ

Äåòàëè		Íàïðÿæåíèå, Í/ìì2		Äåòàëè		Êîýôôèöèåíò çàïàñà ïðî÷íîñòè
		ðàñ÷åòíîå σ	[σ]			ðàñ÷åòíûé S	[S]
Øïîíêè	Áûñòðîõîäíûé	121	110…190	Âàëà (îïàñíûå ñå÷åíèÿ)	áûñòðîõîäíûé	1.66	1.6…2.1
	Òèõîõîäíûé	121	110…190		òèõîõîäíûé	1.45	1.3…1.5
		121
Ñòÿæíûå âèíòû		15.5	75	Òåìïåðàòóðà ìàñëà

                                  ðàáî÷àÿ òåìïåðàòóðà

.96 äîïóñêàåìàÿ

80…95

1.16 Ðàñ÷åò òåõíè÷åñêîãî óðîâíÿ ðåäóêòîðà

1. Îïðåäåëÿåì ìàññó ðåäóêòîðà

,

ãäå à) =3.9 - êîýôôèöèåíò çàïîëíåíèÿ;

á) =128 - äåëèòåëüíûé äèàìåòð ÷åðâÿêà, ìì;

=512 ìì - äåëèòåëüíûé äèàìåòð êîëåñà, ìì;

â) =7.4*10³-ïëîòíîñòü, êã/ì³;

=êã.

2. Îïðåäåëåíèå îáúåìà ðåäóêòîðà

 

V=L*B*H=380*320*390=47424000 ìì³

3. Îïðåäåëåíèå êðèòåðèÿ òåõíè÷åñêîãî óðîâíÿ ðåäóêòîðà

Êðèòåðèé òåõíè÷åñêîãî óðîâíÿ ðåäóêòîðà îïðåäåëÿåòñÿ ïî ôîðìóëå , ãäå m - ìàññà ðåäóêòîðà, T₂-âðàùàþùèé ìîìåíò íà òèõîõîäíîì âàëó ðåäóêòîðà, Í*ì. Òîãäà,

=760/2192.2=0.34.

Òàáëèöà 16.1 Òåõíè÷åñêèé óðîâåíü ðåäóêòîðà

Òèï ðåäóêòîðà	Ìàññà m, êã	Ìîìåíò , Í*ìÊðèòåðèé Âûâîä
×åðâÿ÷íûé	760	2192.2	0.34	Òåõíè÷åñêèé óðîâåíü íèçêèé; ðåäóêòîð ìîðàëüíî óñòàðåë

Âûâîä

ß ïðîèçâåë ðàñ÷åòû ïî çàäàííîìó âàðèàíòó ïðèâîäà ê òàðåëü÷àòîìó ïèòàòåëþ äëÿ ôîðìîâî÷íîé çåìëè. Èçó÷èë ñîñòàâëÿþùèå äàííîãî ìåõàíèçìà, ñäåëàë âûâîäû ïî îòäåëüíûì ðåçóëüòàòàì ðàñ÷åòîâ è óáåäèëñÿ â ïðàâèëüíîñòè âû÷èñëåíèé.

Ñïèñîê èñïîëüçîâàííîé ëèòåðàòóðû

1. Øåéíáëèò À.Å. "Êóðñîâîå ïðîåêòèðîâàíèå äåòàëåé ìàøèí”, Êàëèíèíãðàä: ßíòàð. ñêàç, 2012. - 454 ñ.

. Èíòåðíåò.

Ðàçìåùåíî íà Allbest.ru