По кинематической схеме привода определить параметры коническо-цилиндрического редуктора (рис. 9).
Рис. 9. Кинематическая схема привода
с коническо-цилиндрическим редуктором:
1 – электродвигатель; 2 – ременная передача;
3 – коническо-цилиндрический редуктор;
Видео:Редуктор. Устройство. Конструкция. Виды и типы редукторовСкачать
7.1. Расчет конической передачи
Материал зубчатых колес Сталь 40ХН, термообработка – улучшение и закалка ТВЧ до твердости HRC 48. 53 [2].
Время работы передачи при коэффициенте суточного использования Ксут = 0,7 и годового использования Кгод =0,8.
,
где k – срок службы привода.
Число циклов перемены напряжений для колеса:
,
.
Базовое число циклов перемены напряжений при расчете по контактным напряжениям:
Коэффициенты долговечности при расчете по контактным напряжениям.
Базовое контактное напряжение:
–для шестерни;
–для колеса.
Допускаемое контактное напряжение:
.
Базовое число циклов перемены напряжений при изгибе:
Коэффициенты долговечности при расчете по изгибу:
Допускаемые напряжения при изгибе:
.
Геометрические параметры передачи показаны на рис. 10.
Пример выполнения вал шестерни конической приведен в приложении 16.
Рис. 10. Геометрические параметры передачи
Диаметр внешней делительной окружности колеса:
,
где vH = 1 – для прямозубых колес;
vH =1,85 – для колес с круговым зубом;
KHv = 1,2 – коэффициент, учитывающий внутреннюю динамику нагрузки для прямозубых колес с твердостью больше 350 HB;
KHβ =1+2bd/S – коэффициент неравномерности распределения нагрузки по длине контактных линий, а – коэффициент ширины,S = 2 – индекс схемы (см. рис. 12).
,
.
.
.
,
где KFβ = 1 – коэффициент неравномерности распределения нагрузки по длине контактных линий при изгибе для прямозубых колес;
KFβ = 1,08 – для колес с круговым зубом;
vF = 1 – для колес с круговым зубом.
колеса 
; шестерни
.
Фактическое передаточное число
.
Отклонение от заданного числа не должно быть больше 4 %
Окончательные значения размеров колес.
Углы делительных конусов колеса и шестерни:
; 
.
Делительные диаметры колес:
,
.
,
.
По расчетным значениям выполнить эскизы конической шестерни и колес(рис.11).
Толщина обода ; фаскаf=(0,5. 0,6)mte; ширина овода 0 =2,5mte+2; толщина диска С=(0,35)b; длина ступицы lcт=(1. 1,2)dк; диаметр ступицы dст=1,55dк; литейные уклоны 7; радиусы R= 6 мм.
Рис. 11. Эскиз конического колеса
Расчет сил в зацеплении (рис. 12).
Силы в зацеплении для колес с прямым зубом:
Окружная сила на среднем диаметре колеса
,
,
где =20 – угол зацепления, tg 20=0,364.
Радиальная сила на шестерне
.
Силы в зацеплении для колес с круговым зубом:
Окружная сила на среднем диаметре колеса
,
Fa2=Fr1=Ft2(0,44 cos 
– 0,7sin 
).
Читайте также: Масло рав 4 редуктор переднего моста
Радиальная сила на колесе
Fr2=Fa1= Ft2(0,44 sin 
+ 0,7 cos 
).
Проверка зубьев колес по напряжениям изгиба.
Напряжения изгиба в зубьях колеса
.
Напряжение изгиба в зубьях шестерни
.
Значения коэффициентов YFS1 и YFS2, учитывающих форму зуба и концентрацию напряжений.
Для колес изготовленных без смещения
z 17 20 25 30 40 50 60 80 100 180
YF 4,27 4,07 3,9 3,8 3,7 3,65 3,63 3,61 3,6 3,62
Проверка зубьев колес по контактным напряжениям
,
где – выбирается по табл. 14.
Расчетное контактное напряжение лежит в интервале:
.
Расчетные напряжения изгиба меньше допускаемых, что удовлетворяет условиям прочности.
Видео:Принцип работы редуктора. Виды редукторов. Курсовая.Скачать
Расчет и проектирование коническо-цилиндрического редуктора
Федеральное агентство по образованию
ГОУ ВПО «Уральский государственный технический университет — УПИ»
по дисциплине «Детали машин»
Расчет и проектирование коническо-цилиндрического редуктора
Пояснительная записка (ДМ-РКЦ.05.00.ПЗ)
Полезная сила, передаваемая лентой транспортера Р = 24 кН, скорость ленты V = 0,8 м/с, диаметр приводного барабана D = 320 мм, режим работы – средний нормальный, время работы передачи — tx = 10000 ч, коническая передача – с круговыми зубьями, цилиндрическая передача – с косыми зубьями, нагрузка реверсивная.
3* — редуктор (1, 2, 3, 4 – зубчатые конические и цилиндрические колеса;I,II,III — валы редуктора: ведущий, промежуточный, тихоходный); 4* – муфта; 5* – барабан.
1. Выбор электродвигателя и кинематических параметров привода
Требуемая мощность электродвигателя [1, с. 23]
где V, м · с-1 ; F, кН; Ртр, кВт; hо — КПД привода
hк = 0,96 – КПД конической зубчатой передачи;
hц = 0,97 – КПД цилиндрической зубчатой передачи;
hп = 0,99 – КПД одной пары подшипников качения;
hо = 0,96 · 0,97 · 0,99 4 = 0,8945
Ртр= 24·0,8/0,8945 = 21,5 кВт
Частота вращения тихоходного вала редуктора равна частоте вращения вала барабана:
Выбираем асинхронный электродвигатель серии АМУ225М8 N=22 кВт с nс=750 об/мин, скольжением S = 2 % и с диаметром вала электродвигателя d1=60 мм. Частота вращения вала электродвигателя:
Требуемое передаточное отношение редуктора:
Округляем вычисленное значение Uтр до ближайшего стандартного по ГОСТ 2185- 66 [2, табл. 11] и распределяем его между ступенями редуктора [7 табл. 1].
Uр = 16 ; Uб = U1 = 3,55; Uт = U2 = 4,5
n2= n1 / U1 = 735/3,55 = 207 об/мин
n3 = n2 / U2 = 207/4,5 = 46 об/мин
Мощности и крутящие моменты, передаваемые валами:
Р1 = Ртр · hп = 22 · 0,99 = 21,78 кВт
Р2 = Ртр · hк · hп2 = 22 · 0,96 · 0,992 = 20,7 кВт
Р3 = Ртр · hк · hц · hп3 = 22 · 0,96 · 0,97 · 0,992 = 20 кВт
Читайте также: Какое масло залить в редуктор заднего моста тойота рав 4
Т1 = 9550 · Р1 / n1 = 9550 · 21,78/735 = 283 Н·м
Т2 = 9550 · Р2 / n2 = 9550 · 20,7/207 = 955 Н·м
Т3 = 9550 · Р3 / n3 = 9550 · 20/46 = 4152 Н·м
2. Расчет конической зубчатой передачи быстроходной ступени
2.1 Выбор материалов и допускаемые напряжения
Диаметры заготовок для шестерни и колеса [3, табл. 2]
Находим размер характерного сечения заготовки Sc из условия, что при dЗj£200 мм Scj = 0,5 dЗj, а при dЗj > 200 мм:
SСj =
SС1 = 0,5 · dЗ1 = 0,5 · 103,3 = 51,65 мм
SС2 =
Используя рекомендации работ [1], [3], при известных значениях Scj выбираем для шестерни сталь 40ХН с поверхностной закалкой зубьев ТВЧ, а для колеса — сталь 45. Их механические характеристики определяем по табл.1[3]. Для шестерни твердость поверхности зуба HRC1п – 48…53 (HRC1пср 50,5), сердцевины зуба НВ1 — 269 … 302; для колеса принимаем вид термообработки – улучшение, тогда НВ2 — 269 … 302 (НВ2 ср 285,5).
Допускаемые контактные напряжения [3, с. 5]
(1)
где j = 1 для шестерни и j = 2 для колеса, — предел контактной выносливости поверхности зубьев, соответствующий базовому числу циклов перемен напряжений, определяется в зависимости от марки стали и ее химико-термической обработки по табл. 2 [3, с. 8]; KHLj – коэффициент долговечности; SH = 1,1 для колес с однородной структурой материала, SH=1,2 — при поверхностном упрочнении зубьев [4, табл. 2,5].
Для шестерни SH1 = 1,2; для колеса SH1 = 1,1. Предел контактной выносливости для шестерни:
sH Lim b1 = 17 · HRC1пср + 200 = 17 · 50,5+200=1059 МПа
sH Lim b2 = 2 · HВ2ср + 70 = 2 · 285,5 + 70 =641 МПа
Коэффициент долговечности равен [4, с. 38]
где NHE j – эквивалентное число циклов напряжений;
NHO j – базовое число циклов, определяемое в зависимости от твердости по Бринелю или Роквеллу,
Nно = 30 · (НВ)2,4 @ 340 · (HRC)3,15 + 8 · 106
При HRC > 56 принимают Nно = 1,2 · 108
Nно1 = 340 · (HRC1пср )3,15 + 8 · 106 = 340 (50,5)3,15+8 · 106 =8,69 · 107
Nно2 = 30 · (HВ2ср )2,4 = 30(285,5)2,4 = 2,35 · 107
Величина NHE j определяется по формуле
Где КНЕ – коэффициент приведения переменного режима работы к постоянному, определяется в зависимости от заданного режима работы по [7 табл. 3] [3, табл. 4] К не = 0,18;
Читайте также: Схема газового редуктора томасетто
N å j = суммарное число циклов напряжений, N å j = 60 · tå · nj
N å1 = 60 · tå · n1 = 60 · 10 000 · 735 = 4,41 · 108
N å2 = 60 · tå · n2 = 60 · 10 000 · 207 = 1,242 · 108
N НЕ 1 = N å1 · К НЕ = 4,41 ·108 · 0,18 = 79,38 · 106 = 7,94 · 107
N НЕ 2 = N å2 · К НЕ = 1,242 · 108 · 0,18 = 2,23 · 107
При N не j ³ N но j принимают К HL j = 1. Таким образом,
При расчете конических колес с круговыми зубьями sHP выбирается как наименьшее из двух, получаемых по формулам [3, с. 15]:
[sHP]= 0,45 · (sHP1 + sHP2 ) = 0,45 · (883 + 583) = 660 МПа
sHP = 1,15 · sHPj min = 1,15 · sHP2 = 670 МПа
Окончательно принимаем sHP = 660 МПа
Допускаемые напряжения изгиба [3, с. 18]
где — предел выносливости зубьев при изгибе, соответствующий базовому числу циклов перемен напряжений, определяется в зависимости от марки стали и ее химико-термической обработки по [7 табл. 4] [3, с.16];
SF — коэффициент безопасности, SF = 1,65·SF , где SF – коэффициент, учитывающий способ получения заготовки зубчатого колеса (для поковок и штамповок SF = 1, для проката S F = 1,15; для литых заготовок S F = 1,3);
K FL – коэффициент долговечности; K FС — коэффициент, учитывающий влияние двухстороннего приложения нагрузки. При нереверсивной (односторонней) нагрузке [3, с. 15] K FС = 1 . При реверсивной симметричной нагрузке
где g FС — коэффициент, учитывающий влияние химико-термической обработки по табл. [3, табл. 5].
Для шестерни = 600 МПа
S F1 = 1,65 · = 1,65 · 1,15 = 1,9
K FС1 = 1 — g FС1 = 1 – 0,25 = 0,75
= 1,35 · НВ2 ср + 100 = 1,35 · 285,5 + 100 = 485 МПа
S F2 = 1,65 · = 1,65 · 1 = 1,65
K FС2 = 1 — g FС2 = 1 – 0,35 = 0,65
Коэффициент долговечности K FLj равен [3, с. 17]
mF = 6 при НВ £ 350 и mF = 9 при НВ > 350.
NFO — базовое число циклов напряжений, равное 4 · 106
NFЕ — эквивалентное число циклов напряжений, определяемое по формуле
где KFЕj — коэффициент приведения переменного режима работы к постоянному.
Для типовых режимов определяется по табл. 3 [3, с. 11].
NFЕ1 = Nå1 · KFЕ1 = 4,386 · 108 · 0,04 = 17,544 · 106
NFЕ2 = Nå2 · KFЕ2 = 1,392 · 108 · 0,6 = 8,352 · 106
При NFЕj ³ NFОj принимают КFLj = 1, таким образом,
- Свежие записи
- Чем отличается двухтактный мотор от четырехтактного
- Сколько масла заливать в редуктор мотоблока
- Какие моторы бывают у стиральных машин
- Какие валы отсутствуют в двухвальной кпп
- Как снять стопорную шайбу с вала
- Правообладателям
- Политика конфиденциальности
Механика © 2023
Информация, опубликованная на сайте, носит исключительно ознакомительный характер📹 Видео
6.2 Кинематический расчет приводаСкачать
9.1 Расчет валов приводаСкачать
Расчет одноступенчатого цилиндрического редуктора проект с чертежом, спецификацией и 3d моделямиСкачать
Коническо-цилиндрический редукторСкачать
Изучение двухступенчатого цилиндрического редуктора. Детали машин.Скачать
1-титульная по коническому редукторуСкачать
1этап компоновки конического редуктора (1часть)Скачать
Анимация сборки цилиндрического редуктораСкачать
Червячные редукторы. Применения червячных редукторов и как правильно их подобратьСкачать
Коническо цилиндрический редуктор Motovario серии BСкачать
Разбираем устройство редуктора ⚙️ Коническая шестерня редуктораСкачать
Сборка одноступенчатого цилиндрического редуктора.Скачать
Цилиндрические и конические индустриальные редукторыСкачать
РАБОТА ЦИЛИНДРИЧЕСКОГО РЕДУКТОРА. Анимация. Детали машин.Скачать
7.1.Редуктор цилиндрический одноступенчатый (Часть 1. Вид сверху)Скачать
Передаточное число шестерен. Паразитные шестерниСкачать
1 этап компоновки цилиндрического редуктораСкачать
Сборка цилиндро-конического редуктора STM серии OСкачать
