Разматыватели рулонного металлопроката
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
Выбираем материал для колеса и шестерни - сталь 40Х, термообработку - улучшение, твердость поверхности зуба шестерни - 269тАж302 НВ, твердость поверхности зуба колеса - 235тАж262 НВ.
Определяем средние значения твердости поверхности зуба шестерни и колекса:
НВ = 0,5()
НВ= 0,5(269+302) = 285,5
НВ = 0,5()
НВ= 0,5(235+262) = 248,5
.5.2 Определение допускаемых напряжений
Допускаемые контактные напряжения
Для их определения используем зависимость
, МПа.
Пределы контактной выносливости определяем по формулам:
, МПа,
МПа,
, МПа,
МПа.
Коэффициенты безопасности , . Коэффициенты долговечности
Базовые числа циклов при действии контактных напряжений:
Эквивалентные числа циклов напряжений
,
где - коэффициент эквивалентности для легкого режима работы
Суммарное число циклов нагружения
где с = 1, - суммарное время работы передачи, .
где ПВ = 0,01ПВ% = 0,0125 = 0,25.
В результате расчетов получим
ч,
Поскольку , примем
Вычислим
Определим допускаемые контактные напряжения для шестерни и колеса:
МПа,
МПа,
.
Допускаемые контактные напряжения для прямозубой передачи
МПа.
Допускаемые напряжения изгиба
Эти напряжения вычисляются по формуле
, МПа.
Пределы изгибной выносливости зубьев
, МПа,
МПа,
, МПа,
МПа.
Коэффициенты безопасности при изгибе:
Коэффициенты, учитывающие влияние двухстороннего приложения нагрузки, для нереверсивного привода
Коэффициенты долговечности
где - показатель степени кривой усталости, ;
- базовое число циклов при изгибе.
Эквивалентное число циклов напряжений при изгибе
где - коэффициенты эквивалентности для легкого режима работы.
В результате получим
Поскольку , примем
Вычислим
Определим допускаемые напряжения изгиба для шестерни и колеса:
МПа,
МПа.
3.5.3 Проектный расчет передачи
Межосевое расстояние
,мм.
где - для прямозубых передач.
Коэффициент ширины зубчатого венца для прямозубых передач принимаем .
На этапе проектного расчета задаемся значением коэффициента контактной нагрузки . Тогда
мм
Полученное межосевое расстояние округляем до ближайшего большего стандартного значения: мм
Модуль, числа зубьев колес и коэффициенты смещения
Рекомендуемый диапазон для выбора модуля
m = (0,01тАж0,02) ,мм,
m =(0,01тАж0,02)250 = 2,5тАж5 мм.
Из полученного диапазона выбираем стандартный модуль m = 4 мм
Суммарное число зубьев передачи
,
.
Число зубьев шестерни
,
.
Число зубьев колеса
,
.
Фактическое передаточное число
.
При отличие фактического передаточного числа от номинального должно быть не больше 4 %
,
.
Учитывая, что , принимаем коэффициент смещения шестерни ;.
Ширина зубчатых венцов и диаметры колес
Ширину зубчатого венца колеса определим по формуле
, мм,
мм.
Округлим до ближайшего большего значения из ряда нормальных линейных размеров: мм. Ширину зубчатого венца шестерни принимаем на 3 мм больше чем . Примем мм.
Диаметры окружностей зубчатых колес:
Делительные окружности ,
мм,
мм,
Окружность вершин зубьев
,мм,
мм,
,мм,
мм,
Окружность впадин зубьев
,мм,
мм,
,мм.
мм.
Окружная скорость в зацеплении и степень точности передачи
, м/с,
м/с.
Для полученной скорости назначаем степень точности передачи
3.5.4 Проверочный расчет передачи
Проверка контактной прочности зубьев
Проверочный расчет зубьев на контактную прочность выполняем по формуле
где для прямозубых передач.
Коэффициент контактной нагрузки
,
где - коэффициент неравномерности распределения нагрузки между зубьями;
- коэффициент неравномерности распределения нагрузки по ширине колеса;
- динамический коэффициент.
,
где А = 0,06 - для прямозубых передач;
При НВ < 350 для определения используем выражение
,
.
Тогда
.
,
где - коэффициент неравномерности распределения нагрузки в начальный период работы.
Для определения вычислим коэффициент ширины венца по диаметру:
,
.
По значению определим методом линейной интерполяции
, тогда
.
Динамический коэффициент определим методом линейной интерполяции .
Окончательно найдем :
,
МПа.
Поскольку , выполним расчет недогрузки по контактным напряжениям
,
.
3.5.5 Силы в зацеплении
Окружная сила
, кН,
кН.
Распорная сила
, кН,
кН.
3.6 Проектировочный расчет вал-шестерни
Исходные данные
Крутящий момент на валу Т = 449,53 Нм.
Силы, приложенные к валу со стороны зубчатого зацепления:
окружная кН,
распорная кН.
Консольная нагрузка со стороны раiепной муфты кН.
Расстояние между опорами мм.
Расстояние от точки приложения усилия со стороны зубчатого венца до правой опоры мм.
Расстояние от точки приложения консольной нагрузки до левой опоры мм.
Материал вала сталь 45, термообработка - улучшение, предел прочности МПа, предел теку