Расчет и конструирование редуктора
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
Определим внутренний диаметр гибкого колеса:
d = 105
где K? - коэффициент концентрации напряжений:
K? = 1,5 + 0,0015u = 1,5 + 0,0015*96,5 = 1,64475 [S]F =1,6тАж1,7 -
коэффициент безопасности, принимаем [S]F = 1,65.
Тогда получим
d = 105 = 191,4 мм.
Определим ширину зубчатого венца по формуле:
bw = (0,15тАж0,2)d = 29тАж38 мм.
Принимаем bw = 30 мм.
Толщину гибкого колеса определим по формуле:
S1 = 10-4(65+2,5u2/3)d = 0,0001*(65+2,5*96,52/3)*191,4 = 2,3 мм.
Диаметр окружности впадин гибкого колеса определим по формуле:
dfg = d + 2S1 = 191,4 + 2*2,3 = 196 мм.
Принимаем число зубьев гибкого колеса:
zg = 2u-2 = 2*96,5 - 2 = 191
Учитывая, что диаметр dfg близок делительному диаметру гибкого колеса определим модуль передачи:
m = dg / zg = 196 / 191 = 1,026
Принимаем стандартный модуль передачи m = 1 мм.
Уточняем число зубьев гибкого колеса:
zg = dg / m = 196 / 1 = 196
Из формулы
u =
определим неизвестное число зубьев жесткого колеса:
zb = = 96,5*196 / (96,5-1) = 198.
Определим фактическое передаточное отношение:
uф = = 198 / (198-196) = 99.
Определим неизвестные диаметры колес:
для гибкого колеса:
dg = mzg = 1*196 = 196 мм.
dfg = dg - 2,5m = 196-2,5*1 = 193,5 мм.
dag = dg + 2m = 196+2*1 = 198 мм.
для жесткого колеса:
db = mzb = 1*198 = 198 мм.
dfb = db + 2,5m = 198+2,5*1 = 200,5 мм.
dab = db + 2m = 198-2*1 = 196 мм.
Определим параметры гибкого колеса:
l = (0,8тАж1)d = (0,8тАж1)191,4 = 153тАж191
Принимаем l = 160 мм.
S3 = (0,6тАж0,7)S1 = (0,6тАж0,7)2,3 = 1,35тАж1,58
Принимаем S3 = 1,5 мм.
= 2S1 = 2*2,3 = 4,6 мм.= 0,5bw = 0,5*30 = 15мм.1 = R2 = 3S1 = 3*2,3 = 7мм.
Толщина жесткого колеса b составит:
Sb = 0,085db = 0,085*198 = 14,83
принимаем Sb = 15 мм.
Окружную скорость определим по формуле:
v = = 2*3,14*220,28*201,94/(60000*(4,042+1)) = 0,92 м/с
По табл. 2.5 [1] выбираем степень точности 9 (ГОСТ 1643-81)
C учетом двухстороннего приложения нагрузки определим силы, действующие на зацепление:
Окружная сила:
Ft = 103тАвT2 / db = 2000*1720 / 198 = 8687 Н.
Радиальная сила:
Fr = FtтАвtg? = 3162*tg(20СФ) = 8687*0,364 = 3162 Н.
5. Предварительный расчет валов
Предварительно определим диаметр выходного конца ведущего вала по формуле:
dв1 = 6 = 6 = 17,3 мм.
Принимаем dв1 = 18 мм.
Диаметр шейки вала под уплотнение примем dуп1 = 20 мм.
Диаметры подшипниковых шеек примем dп1 = 25 мм.
Диаметр вала принимаем d1 = 30 мм.
Предварительно определим диаметр выходного конца тихоходного вала по формуле:
dв2 = 5 = 5 = 60 мм.
Диаметр шейки вала под уплотнение примем dуп1 = 65 мм.
Диаметры подшипниковых шеек конструктивно примем dп2 = 70 мм.
Предварительно определим диаметр оси роликов генератора волн:
dо = 6 = 6 = 17,3 мм.
Для посадки подшипника на ось конструктивно принимаем dо = 20 мм.
6. Конструктивные размеры элементов корпуса редуктора
Расстояние между опорами быстроходного вала предварительно примем равным:
L2 ? 5d1 = 5*30 = 150 мм.
Для быстроходного вала предварительно зададимся шириной подшипников B=18 мм.
Расстояние между опорами тихоходного вала предварительно примем равным:
L5 ? d2 = 60 мм.
Минимальный зазор от деталей вращения до стенок корпуса определим по формуле:
a = + 3
где L - расстояние между внешними поверхностями деталей передач:
L = dfb + Sb = 228 мм.
Тогда
a = + 3 ? 9 мм.
Определим толщину стенок корпуса:
? ? 1,8 = 1,8 = 9,5 мм.
Принимаем ? = 10 мм.
Определим толщину нижнего пояса корпуса при наличии бобышек:
sf0 = 1,5? = 1,5*10 = 15 мм.
Определим диаметр болтов, соединяющих крышку с корпусом:
d = 1,25 = 1,25 = 10,9 мм.
Принимаем d = 10 мм.
диаметр фундаментных болтов:
Dф 1,5d = 1,5*10 = 15 мм.
Принимаем фундаментные болты с резьбой M16.
Принимаем диаметр болтов крышек подшипников: d0 = 10 мм.
Предварительная компоновка редуктора показана на рис. 2
Рис.2 - предварительная компоновка редуктора
7. Расчет валов редуктора
Проведем расчет ведущего (быстроходного) вала редуктора.
На вал действуют силы Ft и Fr в двух плоскостях от волновой передачи. Расчетная схема для определения реакций опор приведена на рис.3.
Разложим действие сил в плоскостях X0Y и Y0Z.
Так как силы Fr и Ft противоположно направлены, то нагрузка на вала будет только от крутящего момента:
рис.3 - расчетная схема быстроходного вала.
Суммарные реакции в опорах составят:
RB = 0
RD = 0
Согласно построенным эпюрам определим эквивалентные моменты для опасного сечения в точке B.
Нм
Рассчитываем допускаемый диаметр вала, исходя из допускаемого напряжения на кручение для материала ведущего вала [?] = 75 МПа (сталь 40 ГОСТ 1050) по формуле:
Тогда для сечения в точке B имеем:
0,015 м = 15 мм.
Принятые ранее диаметры ведущего вала более допускаемых расчетных диаметров, следовательно, условие прочности выполняется.
Проведем расчет осей подшипников генератора волн.
На каждую ось действует нагрузка от сил Fr и Ft. Учитывая специфику работы оси рассчитаем ось на срез:
?ср = F/A < [?]
где A - площадь среза:
A = ?D2 / 4 = 3,14*20*20/4