Привод ведущих колес тележки мостового крана
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
двигателя Pн=0,55 кВт соответствует номинальный момент
н=Pн: ?1=0.55103:71,47=7,695 Нм.
Отсюда T1max=2 Tn=27,695=15,391 Нм
Очевидно, при кратковременных перегрузках максимальные моменты на всех остальных валах будут превышать моменты, расiитанные при передаче требуемой мощности (см. пункт 2.3.4), в T1max: T1=15,391: 7,695 =2 раза.
Исходя из этого соображения, получаем:
1max= T12=6,8292=13,658 Нм
T2max= T22=6,7582=13,516 Нм
T3max= T32=35,7082=71,416 Нм
T4max= T42=160,059 2=320,118 Нм
Результаты раiетов, выполненных в подразделе 2.3, сведены в таблице 2.1.
Таблица 2.1 - Частоты вращения, скорости, мощности и моменты на валах привода.
№ вала по рис. 1.1n,об/мин?, рад/сP, кВтT, НмT max, Нм1682,571,470,4886,82913,6582682,571,470,4836,75813,5163124,0912,9940,46435,70871,416425,782,6990,432160,059320,118
3 Раiёт зубчатых колёс редуктора
.1 Материалы зубчатых колёс и допускаемые напряжения
Задание не содержит ограничений на габариты привода, поэтому для зубчатых колес назначаем малолегированную конструкционную сталь 40Х по ГОСТ 4543 - 71. После улучшения (закалка и высокий отпуск до окончательной обработки резанием ) материал колес должен иметь нижеследующие механические свойства /2, с. 34/:
ШестерняКолесо
ТвердостьНВ 270тАж300НВ 245тАж260
Предел текучести , не менее690 МПа540 МПа
Предел прочности , не менее930 МПа830 МПа
Допускаемое контактное напряжение при раiете зубьев на выносливость в общем случае /2, с. 33/
[]=;(3.1)
где - предел контактной выносливости при базовом числе циклов, МПа;
КHL- коэффициент долговечности;
[SH] - коэффициент безопасности.
Для стальных колес с твердостью менее НВ 350 /2, с. 27/
= 2HB + 70.(3.2)
Коэффициент долговечности /2, с. 33/
КHL= ,(3.3)
гдеNHO - базовое число циклов;
NHE - эквивалентное число циклов перемены напряжений.
Для стали с твердостью НВ 200 базовое число циклов NHO= 107 /2, с. 33/.
Эквивалентное число циклов /3, с.184/
= 60сnt,(3.4)
Гдес - число зубчатых колес, сцепляющихся с рассматриваемым колесом;- частота вращения этого колеса, об/мин;
t - срок службы передачи в часах.
Для шестерни и для колеса с = 1, n2= 682,5 об/мин, n3= 124,09 об/мин. По заданию на раiетную работу срок службы составляет 10 лет при двухсменной работе. Приняв число рабочих дней в году 250, а продолжительность смены - 8 часов, получим t =2502810=40000 часов.
Раiет по формуле (3.4) дает для шестерни и колеса соответственно:
NHЕ2=601682,540000 164107,
NHЕ3=601124,0940000 30107.
Без вычислений видно по формуле (3.3), что коэффициент долговечности для каждого из колес окажется меньше единицы, так как NHЕ2 > NHO и NHЕ3 > NHO. В таком случае следует принимать KHL= 1 /2, с. 33/.
Если взять [SH]З = 1,15 /2,c. 33/ то раiет по формуле (3.1) и (3.2) даст допускаемые контактные напряжения для шестерни и колеса соответственно
В частном случае для косозубых передач допускаемое контактное напряжение при раiете на выносливость /2, с. 35/
(3.5)
при соблюдении условия
,
где и - соответственно допускаемые контактные напряжения для шестерни и колеса, вычисленные по формуле (3.1), МПа;
- меньшее из двух напряжений, входящих в правую часть формулы (3.5), МПа.
Раiет по формуле (3.5) дает для пары . Условие выполняется, так как 219,15 < 1,23487=599.
Допускаемое контактное напряжение при кратковременных перегрузках для колес из улучшенной стали, зависит от предела текучести и вычисляется по формуле:
= 2,8(3.6)
При = 540 МПа /минимальное значение для колеса по пункту 3.1.1/
= 2,8540= 1512 МПа.
Допускаемые напряжения при проверочном раiете зубьев на выносливость вычисляется по формуле /3, с. 190/
(3.7)
Где sFlim - предел выносливости материала зубьев при отнулевом цикле, соответствую - щий базовому числу циклов;
KFL - коэффициент долговечности при раiете зубьев на изгиб;
KFC - коэффициент, учитывающий влияние двустороннего приложения нагрузки на зубья /в случае реверсивной передачи/;
[SF] - допускаемый коэффициент безопасности /запаса прочности/.
По рекомендации /2, с.43тАж45/ берем:
для нормализованных и улучшенных сталей = 1,8НВ;
при одностороннем нагружении зубьев, принимая привод не реверсивным, KFC= 1;
для остальных поковок и штамповок при твердости менее НВ 350 [SF]= 1,75.
Коэффициент долговечности /3, с. 191/
КFL= ,(3.8)
Где m - показатель корня;
NFO- базовое число циклов;
NFE- эквивалентное /действительное/ число циклов.
Для колес с твердостью зубьев до и более НВ 350 коэффициент m равен соответственно 6 и 9. Для всех сталей принимается NFO=4106.
Для обоих колес NFE имеет те же численные значения, что и NHE /см. пункт 3.1.2/. Оба эти значения /для шестерни - 164107, для колеса - 30107/ больше NFO=4106. Поэтому принимается коэффициент долговечности KFL= 1.
Раiет по формуле (3.7) дает соответственно для шестерни и колеса
Допускаемое напряжение изгиба при раiете зубьев на кратковременные перегрузки для сталей с твердостью менее НВ 350
(3.9)
Раiет по этой формуле с учетом характеристик материала /см.пункт 3.1.1/ дает для шестерни и колеса соответственно
.2 Раiет геометрических параметров конической зубчатой передачи
Межосевое расстояние конической зубчатой передачи из условия контактной выносливости активных поверхностей зубьев /2, с. 32/
(3.10)
гдеКa - коэффициент, равный 49,5 и 43 для прямозубых и косозубых колес соответственно;
u- передаточное число зубчатой пары;
Т3- момент на колесе /на большем из