Червячная передача

5 Конструктивные размеры шестерен и колёс

5.1 Червячное колесо 1-й передачи

Диаметр ступицы: dступ= (1,5 .1,8) xdвала= 1,5 x50 = 75 мм.

Длина ступицы: Lступ= (1,2 .1,7) xdвала= 1,2 x50 = 60 мм = 66 мм.Толщина обода: о= 2 xmn= 2 x4 = 8 мм

где mn= 4 мм - модуль зацепления.

Толщина диска: С = 0,25 xb2= 0,25 x66 = 16,5 мм = 16 мм.

где

b2= 66 мм - ширина зубчатого венца червячного колеса.

Внутренний диаметр обода:

Dобода= df2- 4 xo= 190,4 - 4 x8 = 158,4 мм = 158 мм.

Диаметр центровой окружности:

DC отв.= 0,5 x(Doбода+ dступ.) = 0,5 x(158 + 75) = 116,5 мм = 116 мм

где Doбода= 158 мм - внутренний диаметр обода.

Диаметр отверстий: Dотв.=

50,75 мм = 13 мм.

Параметры для стопорных винтов: Dвинт= (1,2 .1,4) xm = 1,3 x4 = 5,2 мм.

Подбираем стандартный болт M6.

6 Выбор муфт

6.1 Выбор муфты на входном валу привода

В виду того, что в данном соединении валов требуется невысокая компенсирующая способность муфт, то допустима установка муфты упругой втулочно-пальцевой. Достоинство данного типа муфт: относительная простота конструкции и удобство замены упругих элементов. Выбор муфты упругой втулочно-пальцевой производится в зависимости от диаметров соединяемых валов, расчётного передаваемого крутящего момента и максимально допустимой частоты вращения вала. Диаметры соединяемых валов:

d(эл. двиг.)= 24 мм;

d(1-го вала)= 20 мм;

Передаваемый крутящий момент через муфту:

T = 10,952 Нxм

Расчётный передаваемый крутящий момент через муфту:

Tр= kрxT = 1,5 x10,952 = 16,427 Нxм

здесь kр= 1,5 - коэффициент, учитывающий условия эксплуатации; значения его приведены в таблице 11.3[1].

Частота вращения муфты:

n = 697,5 об./мин.

Выбираем муфту упругую втулочно-пальцевую 63-24-I.1-20-I.1-У2 ГОСТ 21424-93 (по табл. К21[3]).

Упругие элементы муфты проверим на смятие в предположении равномерного распределения нагрузки между пальцами.

см.= 0,782 МПа  [см] = 1,8МПа, здесь zc=4 - число пальцев; Do=70 мм - диаметр окружности расположения пальцев; dп=10 мм - диаметр пальца; lвт=15 мм - длина упругого элемента.

Рассчитаем на изгиб пальцы муфты, изготовленные из стали 45:

и=

13,494 МПа  [и] = 80МПа,

здесь c=4 мм - зазор между полумуфтами.

Условие прочности выполняется.

6.2 Выбор муфты на выходном валу привода

Для аварийного одноразового выключения привода при непредусмотренном резком повышении нагрузки применяют муфты с разрушающимися элементами; включение привода возможно лишь после замены разрушенного элемента, что затрудняет эксплуатацию. В нашем случае аварийные ситуации маловероятны, поэтому вполне допустима установка предохранительной муфты со срезным штифтом. Выбор предохранительной муфты со срезным штифтом производится в зависимости от диаметров соединяемых валов и расчётного передаваемого крутящего момента. Диаметры соединяемых валов:

d(выход. вала)= 40 мм;

d(вала потребит.)= 40 мм;

Передаваемый крутящий момент через муфту:

T = 249,338 Нxм

Расчётный передаваемый крутящий момент через муфту:

Tр= kрxT = 1,5 x249,338 = 374,008 Нxм

здесь kр= 1,5 - коэффициент, учитывающий условия эксплуатации; значения его приведены в таблице 11.3[1].

Выбираем предохранительную муфты со срезным штифтом и проведём расчёт срезных штифтов.

В качестве предохранительного штифта выбираем штифт диаметром d=3 мм по ГОСТ 3128-70.

Вычислим радиус расположения срезного штифта:

R = 132,278 мм  132,3 мм;

здесь b ср= 400 МПа - предел прочности на срез для материала выбранного штифта.

Муфты

7 Проверка прочности шпоночных соединений

7.1 Червячное колесо 1-й червячной передачи

Для данного элемента подбираем шпонку призматическую со скруглёнными торцами 14x9. Размеры сечений шпонки и пазов и длины шпонок по ГОСТ 23360-78 (см. табл. 8,9[1]).

Материал шпонки - сталь 45 нормализованная.

Напряжение смятия и условие прочности проверяем по формуле 8.22[1].

см=

67,847 МПа  [см]

где Т = 249338,467 Нxмм - момент на валу; dвала= 50 мм - диаметр вала; h = 9 мм - высота шпонки; b = 14 мм - ширина шпонки; l = 56 мм - длина шпонки; t1 = 5,5 мм - глубина паза вала. Допускаемые напряжения смятия при переменной нагрузке и при стальной ступице [см] = 75 МПа.

Проверим шпонку на срез по формуле 8.24[1].

ср=

16,962 МПа  [ср]

Допускаемые напряжения среза при стальной ступице [ср] = 0,6 x[см] = 0,6 x75 = 45 МПа.

Все условия прочности выполнены.

Соединения элементов передач с валами

8. Конструктивные размеры корпуса редуктора

Толщина стенки корпуса и крышки одноступенчатого червячного редуктора:

 = 0.04 xaw+ 2 = 0.04 x140 + 2 = 7,6 мм

Так как должно быть   8.0 мм, принимаем  = 8.0 мм.

1 = 0.032 xaw+ 2 = 0.032 x140 + 2 = 6,48 мм

Так как должно быть 1 8.0 мм, принимаем 1= 8.0 мм.

Толщина верхнего пояса (фланца) корпуса: b = 1.5 x = 1.5 x8 = 12 мм.

Толщина нижнего пояса (фланца) крышки корпуса: b1= 1.5 x1= 1.5 x8 = 12 мм.

Толщина нижнего пояса корпуса:

без бобышки: p = 2.35 x = 2.35 x8 = 18,8 мм.

Округляя в большую сторону, получим p = 19 мм.

при наличии бобышки: p1= 1.5 x = 1.5 x8 = 12 мм.

p2= (2,25 .2,75) x = 2.65 x8 = 21,2 мм.

Округляя в большую сторону, получим p2= 22 мм.

Толщина рёбер основания корпуса: m = (0,85 .1) x = 0.9 x8 = 7,2 мм. Округляя в большую сторону, получим m = 8 мм.

Толщина рёбер крышки: m1= (0,85 .1) x1= 0.9 x8 = 7,2 мм. Округляя в большую сторону, получим m1= 8 мм.

 Скачать реферат