Разработка редуктора для привода ленточного конвейера
Дипломная работа - Транспорт, логистика
Другие дипломы по предмету Транспорт, логистика
?етр шестерни d1= 30.61224365234375 мм диаметр выступов шестерни da1= 35.08283233642578 мм делительный диаметр зубчатого колеса d2= 169.3877563476562 мм диаметр выступов колеса da2= 172.9171752929688 мм ширина венца шестерни b1= 37.5 мм ширина венца зубчатого колеса b2= 31.5 мм угол наклона зубьев b3= .2003347426652908 рад коэффициент смещения исходного контура x= .1176470592617989 окружная сила в зацеплении ft= 5207.6962890625 h распорная сила в зацеплении fr= 1895.601440429688 h осевая сила в зацеплении fa= 1057.46728515625 h
Диаметры валов (стр.43 [3])
а) тихоходный вал
Принимаем 68 мм
Принимаем 78мм
Принимаем 88 мм dв dn
б) промежуточный вал
Принимаем 55 мм
Принимаем 45 мм
Принимаем 63 мм
Принимаем 55 мм dк dn; dБП dк
в) быстроходный вал
Принимаем 30 мм
dп = 38 мм
Принимаем 42 мм.
Проектировочный расчет валов.
а) быстроходный вал
MxA = -Ft1 в + хB (в + с) = 0, хB = (Ft1 в) / (в + с) = (2794,69 215) / (215 + 77) = 2057,73Н
xA - Ft1 + xв = 0
хА = Ft1 - xв = 2794,69 - 2057,73 = 736,96 Н
МА = (Fa1 d) / 2 = (535,34 0,048) / 2 = 12,85 Нм
MyA = МА - Ft1 в + Ув (в + с) - SA = 0
где SA = 456 Н= (Fr1 в - МА + SA) / (в + c)] = (1017,27 0,215 - 12,85 + 456) / 0,292 = 750,5 Н
УА - Fr1 + Ув + SA = 0
УА = Fr1 - Ув - SA = 1017,27 - 750,5 - 456 = -189,23 Н
I уч. 0 х1 а
MUx1 = 0
MUy1 - SА х1 = 0
MUx1 = S x1 = 456 0 = 0 456 0,247 = 112,63 Нм
II уч. 0 х2 в
MUx2 - xa x2 = 0
MUx2 = xa x2 = 736,96 0 = 0 736,96 0,215 = 158,39 Нм
MUy2 - yА x2 - SА (а + х2) = 0
MUy2 = -189,23 0 + 456 (0,247 + 0) = 112,63 Нм -189,23 * 0,215 + 456 * (0,247 + 0,215) = 169,98Н*м
III уч. 0 х3 c
MUx3 + xB x3 = 0
MUx3 = 2057,73 0 = 0 2057,73 0,077 = 158,45 Нм
MUy3 + yB x3 = 0
MUy3 = 750,5 0 = 0 750,5 0,077 = 57,79 Нм
б) промежуточный вал.
MxA = -хB (а + в + с) - Ft2 (a + в) - Ft3 a = 0
хB = - (Ft2 (a + в) + Ft3 a) / (а + в + с) =
= - (7604,2 0,219 + 2794,69 0,1) / 0,3 = - 6482,78 Н
хА + Ft3 + Ft2 + хв = 0
хА = -Ft3 - Ft2 - хв = -7604,2 - 2767,93 + 6482,78 = -3889,35 Н
МА2 = (Fa2 d) / 2 = (535,34 0,241) / 2 = 64,5 Н*м
МА3 = (Fa3 d) / 2 = (1544,1 0,093) / 2 = 71,8 Н*м
MyA = МА2 + МА3 + yB (а + в + c) - Fr3 a + Fr2 (а + в) = 0
yB = (Fr3 a - Fr2 (а + в) - М3 - М2) / (а + в + c) = = (1017,27 0,1 - 2767,93 0,219 - 64,5 - 71,8) / 0,3 = -640,75 Н
уА - Fr3 + Fr2 + Ув = 0
уА = Fr3 - Fr2 - Ув = 2767,93 - 1017,27 + 640,75 = 2391,41 Н
I уч. 0 х1 а
MUx1 - xa x1 = 0
MUx1 = xa x1 =-3889,35 0 = 0 -3889,35 0,1 = -388,94- yA x1 = 01 = yA x1 = 2391,41 0 = 0 2391,41 0,1 = 239,14
II уч. 0 х2 в
MUx2 - xА (а x2) - Ft3 x2 = 0
MUx2 =-3889,35 (0,1 + 0) + 7604,2 0 = -388,94
,35 (0,1+ 0,119) +7604,2 0,119 =53,13
MUy2 - yА (а x2) + Fr3 х2 + М3 = 0
MUy2 = 2391,41 (0,1 + 0) - 2767,93 0 - 71,8 =167,34
,41 (0,1 + 0,119) - 2767,93 0,119 - 71,8 = 122,54
III уч. 0 х3 c
MUx3 + xB x3 = 0
MUx3 = -6482,78 0 = 0 -6482,78 0,081 = -525,1
MUy3 + yB x3 = 0=-640,75 0 = 0 -640,75 0,081 = -51,9
3406,63 0,059 = 200,99
II уч. 0 х2 в
MUx2 - xА (а x2) - Ft3 x2 = 0
MUx2 = -8576,1 (0,059 + 0) + 11041,94 0 = -505,99 -8576,1 (0,059 + 0,0585) + 11041,94 0,0585 = -361,74
MUy2 - yА (а x2) + Fr3 х2 + М3 = 0
MUy2 = 3406,63 (0,059 + 0) - 4019,26 0 - 118,19 = 82,8
,63 (0,059 + 0,0585) - 4019,26 0,0585 - 118,19 = 46,96
III уч. 0 х3 c
MUx3 + xB x3 = 0
MUx3 = -7307,8 0 = 0 -7307,8 0,0495 = -361,74
MUy3 + yB x3 = 0= -1149,84 0 = 0 -1149,84 0,0495 = -56,9
в) тихоходный вал
MxA = хB (а + в) - Ft4 a = 0
хB = (Ft4 a) / (а + в) = (7604,2 0,11) / 0,33 = 2534,73 Н
хА - Ft4 + хв = 0
ха = Ft4 - хв =7604,2 - 2534,73 = 5069,47 Н
МА4 = (FA4 d) / 2 = (1544,1 0,2795) / 2 = 215,79 Н*м
MyA = yB (а + в) + Fr4 а + МА4 = 0= - (Fr4 а + МА4) / (а + в) = - (2767,93 0,11 +215,79) / 0,33 = -1576,55 Н
yA + Fr4 + ув = 0
уА = -Fr4 - ув = -2767,93+1576,55 = -1191,38 Н
I уч. 0 х1 а
MUx1 - xa x1 = 0= xa x1 = 5069,47 0 = 0 5069,47 0,11= 557,64- yA x1 = 0= yA x1 = -1191,38 0 = 0 -1191,38 0,11 = -131,05 уч. 0 х2 в
MUx2 = xв x2 =
= 2534,73 0= 0 2534,73 0,21 = 532,29= yв x2 =
= -1576,55 0 = 0 -1576,55 0,21 = -331,09
Проверка валов на прочность.
а) быстроходный вал:
Запас прочности должен составлять 2,5тАж3.
Выберем Ст. 45.
По табл. 14.2 стр. 426 [4]:
НВ 270
sв = 870 МПа
sт = 640 МПа
s-1 = 370 МПа
fs = 0,1
t = 380 МПа
t-1 = 220 МПа
ft = 0,05
Опасным сечение является то сечение, где действует Миmax.
Миmax = 232,34 Нм
b - коэфф., учитывающий влияние шероховатости, при Rz 20 мкм b = 1 (стр. 298 [4])
es и et - масштабные факторы:
es =0,79
et = 0,675 (табл. 11.6 [4])
Кs и Кt - коэф. концентрации:
Кs = 2
Кt = 2,1 (для валов со шпоночной канавкой, стр. 300 [4])
Напряжение изгиба в валах изменяется по симметричному знакопеременному циклу (стр. 113 [5])
sа = s
sm = 0
Для вала нереверсивной передачи примерно принимается, что напряжения кручения изменяются по пульсирующему отнулевому циклу.
W0 = 18760 мм3;
Wp = 40000 мм3;
в h 18 11 (шпонка) (табл. 5.9 [5])
тогда
Считаем коэффициент запаса прочности:
Общий коэффициент запаса прочности:
Прочность обеспечена.
б) промежуточный вал:
Запас прочности должен составлять 2,5тАж3.
Выберем Ст. 45.
По табл. 14.2 стр. 426 [4]:
НВ 270
sв = 870 МПа
sт = 640 МПа
s-1 = 370 МПа
fs = 0,1
t = 380 МПа
t-1 = 220 МПа
ft = 0,05
Опасным сечение является то сечение, где действует Миmax (сечение шестерни не учитываем в виду ее большего передаваемого момента и большей ширины).
Миmax = 534,43 Нм
b - коэфф., учитывающий влияние шероховатости, при Rz 20 мкм b = 1 (стр. 298 [4])
es и et - масштабные факторы:
es =0,805
et = 0,69 (табл. 11.6 [4])
Кs и Кt - коэф. концентрации:
Кs =