Конструктивные расчеты

Расчет зубчатой передачи

2.3.1 Определение твердости материала шестерни и колеса

Определяем главный параметр - межосевое расстояние , мм:

 

≥ (u+1) (2.16)[1] с61

 

где - вспомогательный коэффициент для косозубых передач

- коэффициент ширины венца колеса

u - передаточное число редуктора

- вращающий момент на тихоходном валу, Н·м

- допускаемое контактное напряжение колеса, Н·

- коэффициент неравномерности нагрузки по длине зуба

 

Изм.

Лист

№докум

Подпись

Дата

Лист

27

ТРТМ.15.02.01.008.ПЗ

Принимаем: =43

=0,3

=1

=1,23

= 0,45() =708,3

= =787

= = 787

= = 1

 

= = 1

N = 573

= 365

 

где - - число циклов перемены напряжения, соответствующее пределу выносливости

N - число циклов перемены напряжения за весь срок службы

- угловая скорость соответствующего вала, 1/с

- срок службы привода, ч

- срок службы привода, ч

- продолжительность смены, ч

- число смен

= 365·7·11·2 = 56 210 ч

= 573·16,2·56 210 = 521 779 950

= 573·73,2·56210 = 2 357 649 800

 

Т.к > и > , примем в обоих случаях = 1 [1] с55

 

Изм.

Лист

№докум

Подпись

Дата

Лист

28

ТРТМ.15.02.01.008.ПЗ

= 1,8 + 67 (2.22)[1] с55

= 1,8·400+67 = 787

= 1,8·400+67 = 787

= 0,45(787+787) = 708,3

 

Принимаем: - 400 таб. 3.3 [1] с55

 

= 43(4,5+1) 1 = 85,1мм

 

2.3.2 Определяем модуль зацепления m, мм:

 

m (2.23)[1] с62

 

где - вспомогательный коэффициент

- делительный диаметр колеса, мм

- ширина венца колеса, мм

- допускаемое напряжение изгиба, Н·

 

Принимаем: - 5,8

 

= (2.24)[1] с62

= = 139,2 мм

= (2.25)[1] с62

= 1,03 (2.26)[1] с62

= 1,03·400 = 412 Н·

 

Изм.

Лист

№докум

Подпись

Дата

Лист

29

ТРТМ.15.02.01.008.ПЗ

m ≥ = 3,8 мм ≈ 4 мм

 

Принимаем: округляем m = 1,3≈1,5 по первому ряду [1] с62

 

2.3.3 Определяем угол наклона зубьев для косозубых передачах

= arcsin (2.27)[1] с62

= arcsin = 0,2

 

= arcsin0,2 = 11,5°

 

2.3.4 Определяем суммарное число зубьев шестерни и колеса для косозубых колес

= + = (2.28)[1] с62

 

где - угол наклона зубьев для косозубых передач, °

m - модуль зацепления, мм

 

= = 102,1

Принимаем: - 102

 

2.3.5 Определяем число зубьев шестерни :

 

= (2.29)[1] с63

 

Изм.

Лист

№докум

Подпись

Дата

Лист

30

ТРТМ.15.02.01.008.ПЗ

где - суммарное число зубьев шестерни и колеса

 

= = 18,5

Принимаем: - 19

 

2.3.6 Определяем число зубьев колеса :

 

= - (2.30)[1] с63

= 102-19 = 83

 

2.3.7 Определяем фактическое передаточное :

= (2.31)[1] с63

= = 4,3

 

2.3.8 Проверяем его отклонение от заданного u

 

= 100 (2.32)[1] с63

= 100 = 4

 

2.3.9 Уточняем действительную величину угла наклона зубьев для косозубых передач

= arccos (2.33)[1] с63

= arccos = 0,8

= arccos 0,8 = 36,8°

 

 

2.3.10 Определяем фактическое межосевое расстояние для косозубых передач

Изм.

Лист

№докум

Подпись

Дата

Лист

31

ТРТМ.15.02.01.008.ПЗ

= (2.34)[1] с63

= = 95,6 мм

Принимаем: = 96 мм

 

2.3.11 Определяем делительный диаметр косозубой шестерни , мм

= m· (2.35)[1] с63

= 1,5·19·0,8 = 22,8 мм

Принимаем: = 23 мм

 

2.3.12 Определяем вершин зубьев косозубой шестерни , мм

 

= + 2m (2.36)[1] с63

= 23+2·1,5 = 25,8 мм

 

Принимаем: = 26

 

2.3.13 Определяем диаметр впадин зубьев косозубой шестерни , мм

 

= -2,4m (2.37)[1] с63

= 23-2,4·1,5 = 19,2 мм

Принимаем: = 19 мм

 

2.3.14 Определяем ширину венца косозубой шестерни , мм

 

= +3 (2.38)[1] с63

= 25,5+3 = 28,5 мм

Принимаем: = 29 мм

 

2.3.15 Определяем делительный диаметр косозубого колеса , мм

 

= m· (2.39)[1] с63

= 1,5 ·83·0,8 = 99,6 мм

Принимаем: = 100 мм

 

Изм.

Лист

№докум

Подпись

Дата

Лист

32

ТРТМ.15.02.01.008.ПЗ

2.3.16 Определяем диаметр вершин зубьев косозубого колеса , мм

 

= + 2m (2.40)[1] с63

= 99,6+2·1,5 = 102,6 мм

Принимаем: = 107 мм

 

2.3.17 Определяем диаметр впадин зубьев косозубого колеса , мм

 

= - 2,4m (2.41)[1] с63

= 102,6 -2,4·1,5 = 99 мм

 

 

2.3.18 Определяем ширину венца косозубого колеса , мм

 

= (2.42)[1] с63

= 0,3·85,1 = 25,5 мм

Принимаем: = 26 мм

 

Расчет вала

Расчет тихоходного вала

2.4.1 Выбираем допускаемые напряжения на кручение:

Для быстроходного вала допускаемое напряжение [τ] = 15 Н/ ;

для тихоходного [τ] = 20 Н/ .

 

2.4.2 Определяем геометрические параметры ступеней тихоходного вала , мм

 

= (2.43)[1] с112

где = Т - крутящий момент на валу, Н·м

 

= = 34,6 мм

 

Изм.

Лист

№докум

Подпись

Дата

Лист

33

ТРТМ.15.02.01.008.ПЗ

Принимаем: = 35 мм

 

Определяем длину первой ступени , мм

 

= (1,0...1,5) (2.44)[1] с112

 

= 1,5·35 = 52,5 мм

Принимаем: = 53 мм

 

2.4.3 Определяем длину второй ступени , мм

 

= +2t (2.45)[1] с112

 

где t - высота буртика [1]с.112, табл. 7.1

 

= 35+2·2,5 = 40 мм

= 1,5

= 1,5·40 = 60 мм

 

2.4.4 Определяем длину третьей ступени , мм

 

= +3,2r (2.46)[1] с112

 

где r - координаты фаски подшипника, мм [1]с112, табл. 7.1

 

= 40+3,2 ·2,5 = 48 мм

- определяется графически на эскизной компоновке

 

Изм.

Лист

№докум

Подпись

Дата

Лист

34

ТРТМ.15.02.01.008.ПЗ

2.5 Расчет и подбор подшипников

2.5.1 Определяем размер быстроходного вала на соответствующих ступенях

а) вторая ступень - под уплотнение крышки с отверстием и подшипник

 

= +2t (2.47)[1] с112

= (2.48)[1] с112

= = 50,6 мм

 

Изм.

Лист

№докум

Подпись

Дата

Лист

35

ТРТМ.15.02.01.008.ПЗ

Принимаем: = 51 мм

= 51+2·2,5 = 56 мм

 

б) четвертая ступень - под подшипник

 

= = 56 мм (2.49)[1] с112

 

2.5.2 Определяем размер тихоходного вала на соответствующих ступенях

а) вторая ступень - под уплотнение крышки с отверстием и подшипник

 

= +2t (2.50)[1] с112

=351+2·2,5 = 40 мм

 

б) четвертая ступень - под подшипник

 

= = 40 мм (2.51)[1] с112

 

2.5.3 Производим подбор подшипников качения

Для быстроходного вала - шариковые радиальные однорядные подшипники особой легкой серии 112, основные параметры:

Внутренний диаметр d = 60 мм

Диаметр наружного кольца подшипника D = 95 мм

Ширина шарикоподшипника B = 18 мм

Динамическая грузоподъемность = 29,6 кН

Статическая грузоподъемность = 18,3 кН

Для тихоходного вала - шариковые радиальные однорядные подшипники

особой легкой серии 108, основные параметры:

Внутренний диаметр d = 40 мм

Диаметр наружного кольца подшипника D = 68 мм

 

Ширина шарикоподшипника B = 15 мм

Динамическая грузоподъемность = 16,8 кН

Статическая грузоподъемность = 9,3 кН

 

2.5.4 Определяем долговечность подшипника тихоходного вала

 

= (2.52)[1] с150

Изм.

Лист

№докум

Подпись

Дата

Лист

36

ТРТМ.15.02.01.008.ПЗ

где - динамическая грузоподъемность, 16800 Н, табл. К27[1]с432

- эквивалентная нагрузка, 1382 Н

n- частота вращения кольца подшипника,155 об/мин, табл. 2.5[1]с49

 

= V (2.53)[1] ст150

 

где - радиальная нагрузка подшипника, Н- 1256 табл. 9.1[1]с142

V - коэффициент вращения, 1 табл. 9.1[1]с142

- коэффициент безопасности, 1,2 табл. 9.1[1]с145

- температурный коэффициент, 1 табл. 9.1[1]с142

 

 

= 1·1256·1,2·1= 1507,2 Н

Принимаем: = 1507 Н

= 1·0,8 = 118881,7 ч

Принимаем: =118881 ч

 

2.5.5 Определяем долговечность подшипника быстроходного вала

= (2.54)[1] с150

 

 

где - динамическая грузоподъемность, 29600 Н, табл. К27[1]с432

- эквивалентная нагрузка, 1382 Н

Изм.

Лист

№докум

Подпись

Дата

Лист

37

ТРТМ.15.02.01.008.ПЗ

n- частота вращения кольца подшипника,700 об/мин, табл. 2.5[1]с49

 

= 1·0,8 = 186858,5 ч

 

Принимаем: = 186858 ч

 

 

Изм.

Лист

№докум.

Подпись

Датааа

Лист

ТРТМ.15.02.01.008.ПЗ

Разраб.

Зыков В.П

Провер.

Семененко Г.Г

Реценз

Н. Контр.

Малышкина Л.А

Утверд.

Зыков В.П

Монтаж и ремонт закаточного автомата Б4-КЗТ-11

Лит.

Листов

ТРТ - 4РМ

3 Монтаж проектируемого оборудования