Расчет и проектирование привода (редуктор) с клиноремённой передачей

RbA = 0,5∙ Fr + Fa∙d1/2L

RbB = 0,5∙ Fr - Fa∙d1/2L

RbA = 0,5∙14794 + 7219/2∙164 = 7419 Н

RbB = 0,5∙14794 – 7219/2∙164 = 7375 Н

Проверка: RbA + RbB - Fr = 0

7419+7375 - 14794 = 0 Верно.

М1 = RbA∙ L/2

М = RbB ∙ L/2

М1 = 7419∙164/2∙1000 = 608,4 Н∙м

М = 7375∙164/2∙1000 = 604,8 Н∙м

RГА = RГВ = 0,5∙Ft

М2 = Ft∙ L/4

RГА = RГВ = 0,5∙ 40000 = 20000 H

М2 = 40000∙164/4∙1000 = 1640 Н

Проверка: RГА + RГВ - Ft = 0

20000+20000 - 40000 = 0 Верно.

а

RAM = FM∙(L+a)/L

RBM = FM∙a/L

FM = 125 (T2)1/3

FM = 125∙(1500)1/3 = 1430,9 Н

RAM = 1430,9∙(164+115)/164 = 2434,3 Н

RBM =1430,9∙ 115/164 = 1003,4 Н

Мм = FM ∙ а

Мм = 1430,9∙115/1000 = 164,6 Н

Найдем общий момент:

MОБЩ = [(M1)2 + (M2)2]1/2 + 0,5∙Мм

MОБЩ = [(608,4)2 + (1640)2]1/2 + 0,5∙164,6 = 1831,5 Н

Проверочный расчет ведомого вала.

Сталь 40х улучшенная.

Шестерня НВ1 = 270 НВ σв = 900н/мм2, σг =750 н/мм2

Колесо НВ2 = 240 НВ σв = 780н/мм2, σг =540 н/мм2

Коэффициент запаса для нормальных напряжений:

nσ = σ-1/(Kσp∙ σa + ψσ∙ σm),

где σ-1­ – предел выносливости гладкого образца при симметричном цикле напряжений изгиба. σ-1­ = 410 МПа

σa – амплитуда номинальных напряжений изгиба, σa ≈ МОБЩ/0,1dп3 = 1831,5/0,1∙803 =

= 35 МПа

σm – среднее значение номинального напряжения, σm = 0.

Kσp – эффективный коэффициент концентрации напряжений для детали.

БЕРЕМ ИЗ ТАБЛИЦЫ 3,0

Тогда:

nσ = 410/(3,0∙ 35,77) = 3,82

Коэффициент запаса для касательных напряжений:

nτ = τ-1/(Kτp∙ τa + ψτ∙ τm),

где τ -1­ – предел выносливости гладкого образца при симметричном цикле напряжений кручения. τ -1­ = 240 МПа

τa – амплитуда номинальных напряжений кручения,

τm – среднее значение номинальных напряжений, τa = τm = 1/2∙τ = 10,1

Kτp – эффективный коэффициент концентрации напряжений для детали.

БЕРЕМ ИЗ ТАБЛИЦЫ 2,3

ψτ = 0,1

Тогда:

nτ = 240/(2,3∙10,1 + 0,1∙ 10,1) = 9,9

Общий коэффициент запаса прочности на совместное действие изгиба и кручения:

n = nσ ∙ nτ /[ (nσ)2 + (nτ)2]1/2

n = 3,82∙9,9 /[3,822 + 9,92]1/2 = 3,56

Проверка соблюдения условия прочности:

nmin ≥ [n], где [n] = 1,5 3,5

3,56 ≥ 1,5

6.Выбор подшипников.

Так как у нас косозубая передача в редукторе, то следует выбрать шариковые радиальные подшипники, которые можно использовать при небольшой

(до 30%) свободной осевой нагрузке.

Выбираем шариковый радиальный однорядный подшипник №112

по ГОСТ 8338-75 для быстроходного вала.

Основные характеристики подшипника средней серии:

Наружный диаметр:

D = 130 мм;

Ширина:

b = 31 мм;

Фаска:

r = 3,5 мм

Базовая динамическая грузоподъемность:

Сr = 92,3кН;

Базовая статическая грузоподъемность:

Соr = 48 кН;

Время работы:

LH = 15000 ч.

Выбираем самую нагруженную опору:

RA = [(RГА)2+ (RbА)2]1/2

RB = [(RГB)2+ (RbB)2]1/2

RA = [49092 + 333,442]1/2 = 4920,3 Н

RB = [49092 + 321,562]1/2 = 4919,5 Н

Значит, самая нагруженная опора А.

FA/ Соr = 1771/48∙103 = 0,036 è e = 0,22;

Так как FA/ RA = 1771/4920,3 = 0,36 > e = 0,22 è X = 0,56; Y = 1,99

Произведем расчет нагрузки на подшипник:

Fэкв = (X∙V∙FR + Y∙FA) ∙ Kδ∙KT ,где

X – коэффициент восприятия радиальной нагрузки. X = 0,56

Y – коэффициент восприятия осевой нагрузки. Y = 1,99

V – коэффициент, учитывающий вращения кольца по отношению к нагрузке. V = 1.

Kδ – коэффициент безопасности. Kδ = 1,3

KT – температурный коэффициент. KT = 1.

Fэкв = (0,56 ∙1,99 ∙ 4920,3 + 1,99 ∙ 1771) ∙1,3∙1 =11709,7 Н

Определяем базовый расчет ресурса подшипника LH:

LH = 106∙[Cr/ Fэкв]3/60∙n1

n1 = nдв/Uрем = 1460/2,8 = 505 об/мин

LH = 106∙[92300/ 11709,7]3/60∙505 = 16163,1 ч.

Этот ресурс нас удовлетворяет, значит, оставляем этот подшипник.

Выбираем шариковый радиальный однорядный подшипник №216 по ГОСТ 8338-75 для тихоходного вала.

Основные характеристики подшипника легкой серии: Основные характеристики подшипника средней серии:

Наружный диаметр:

D = 140 мм;

Ширина:

b = 26 мм;

Фаска:

r = 3 мм

Базовая динамическая грузоподъемность:

Сr = 57,0 кН;

Базовая статическая грузоподъемность:

Соr = 45,4 кН;

Время работы:

LH = 15000 ч.

Выбираем самую нагруженную опору:

RA = [(RГА)2+ (RbА)2]1/2

RB = [(RГB)2+ (RbB)2]1/2

RA = [200002 + 74192]1/2 = 21332 Н

RB = [200002 + 73752]1/2 = 21316 Н

Значит, самая нагруженная опора А.

FA/ Соr = 7219/45,4∙103 = 0,15 è e = 0,32;

Так как FA/ RA = 7219/21322 = 0,36 > e = 0,32 è X = 0,56; Y = 1,31

Произведем расчет нагрузки на подшипник:

Fэкв = (X∙V∙FR + Y∙FA) ∙ Kδ∙KT ,где

 Скачать реферат