Цилиндрический редуктор с консольной шестерней
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
?ывающий периодичность работы передачи, в нашем случае олносменная работа.
Тогда: Kэ = 1 * 1 * 1 * 1,25 * 1 * 1 = 1,25.
Для определения шага цепи по формуле 7.38 гл.VII[1] надо знать допускаемое давление [p] в шарнирах цепи. В таблице 7.18[1] допускаемое давление [p] задано в зависимости от частоты вращения ведущей звездочки и шага t. Поэтому для расчета по формуле 7.38[1] величиной [p] следует задаваться ориентировочно.
Ведущая звездочка имеет частоту вращения:
n2 = (?230) / p = 18,9*30/ 3,14 = 180,76 об/мин.
Среднее значение допускаемого давления примем [p] = 17 МПа.
Тогда шаг однорядной цепи (m=1):
t ? 2,8 * (T3 * Kэ / (z3 * [p]))1/3 = 2,8 * (180*103 * 1,25 / (23 * 17))1/3 = 23,3 мм.
Подбираем по табл. 7.15[1] цепь ПР-31,75-88,50 по ГОСТ 13568-97, имеющую
t = 25,4 мм;
разрушающую нагрузку Q = 60 кН;
массу q = 2,6 кг/м;
Аоп = 179,7 мм2.
Скорость цепи:
V = z3 * t * n3 / (60 * 103) = 23 * 25,4 * 180,76 / (60 * 103) = 1,76 м/с.
Окружная сила:
Ftц = T2 * ?2 / V = 180 * 18,9 / 1,76 = 1932,95 H.
Давление в шарнире проверяем по формуле 7.39[1]:
p = Ftц * Kэ / Aоп = 1932,95 * 1,25 / 179,7 = 13,4 МПа.
Уточняем по табл 7.18[1] допускаемое давление:
[p] = [p'] * [1 + 0,01 * (z3 - 17)] = 23 * [1 + 0,01 * (23 - 17)] = 24,38 МПа.
В этой формуле [p'] = 23 МПа - табличное значение допускаемого давления по табл. 7.18[1] при n = 200 об/мин и t = 25,4 мм.
Условие p < [p] выполнено.
Определяем число звеньев цепи по формуле 7.36[1]:
Lt = (2 * at) + (0,5 * z?) + (?2 / at), где
t = aц / t = 40 (см. c. 148[1]);
? = z3 + z4 = 23 + 92 = 115;
? = (z3 - z4) / (2?) = (92 - 23) / (2 * 3,142) = 10,987.
Тогда:t = 2 * 40 + 0,5 x 115 + 10,9872 / 40 = 140,5.
Округляем до четного числа: Lt = 141.
Уточняем межосевое расстояние цепной передачи по формуле 7.37[1]:
aц = 0,25 * t * (Lt - 0,5 * z? + ((Lt - 0,5 * z?)2 - 8 x ?2)1/2) = 0,25 * 25,4 * (141 - 0,5 * 115 + ((141 - 0,5 * 115)2 - 8 * 10,9872)1/2) = 1022,35 мм
Принимаем: aц = 1022 мм.
Для свободного провисания цепи предусматриваем возможность уменьшения межосевого расстояния на 0,4%, то есть примерно на 1022 x 0,004 = 4 мм.
Определяем диаметры делительных окружностей звездочек (см. формулу 7.34[1]):
dд3 = t / sin(180o / z3) = 25,4 / sin(180o / 23) = 187 мм;
д4 = t / sin(180o / z4) = 25,4 / sin(180o / 92) =744 мм;
Определяем диаметры наружных окружностей звездочек (см. формулу 7.35[1]):
De3 = t * (ctg(180o / z3) + 0.7) - 0.31d1 = 25,4 * (ctg(180o / 23) + 0.7) - 0.31 * 15,88 = 197,8 мм;
e4 = t * (ctg(180o / z4) + 0.7) - 0.31d1 = 25,4 * (ctg(180o / 92) + 0.7) - 0.31 * 15,88 = 756,55 мм;
где d1 = 15,88 мм - диаметр ролика цепи.
Силы действующие на цепь:
окружная:
Ftц = 1932,95 Н - определена выше;
от центробежных сил:
Fv = q * V2 = 2,6 * 1,762 = 8 H;
где масса одного метра цепи q = 2,6 кг/м по табл. 7.15[1];
от провисания:
Ff = 9,81 * kf * q * aц = 9,81 * 1,5 * 2,6 * 1, 022 = 39 H;
где kf = 1,5 - при угле наклона передачи 45 (см. c. 151[1]).
Расчетная нагрузка на валы:
Fв = Ftц + 2Ff = 1932,95 + 2 * 39 = 2010,95 H.
Проверяем коэффициент запаса прочности цепи по формуле 7.40[1]:
s = Q / (Ftц * Кд + Fv + Ff) = 60*103 / (1932,95 * 1 + 8 + 39) = 30,3.
Это больше, чем нормативный коэффициент запаса [s] = 8 (см. табл. 7.19[1]); следовательно, условие прочности s>[s] выполнено.
Размеры ведущей звездочки:
Ступица звездочки dст = 1,6 * dтв = 1,6 * 40 = 64 мм; lст = (1,2 1,6) dтв = (1,2 1,6)*40 = 48 64 мм; принимаем 64 мм.
Толщина диска звёздочки:
.93Ввн = 0.93 * 15,88 = 15 мм, где Ввн - расстояние между пластинками внутреннего звена (см. табл. 7.15[1]).
7. Предварительный расчёт валов редуктора
Тб = 35,3 Нм
Тт = 180 Нм
nб = 949 об/мин
nт = 180,76 об/мин
U1 =5,25
U2 = 4
Размеры цилиндрической передачи:
d1 = 47,872 мм;
d2 = 252,128 мм.
b1 = 34 мм.
m = 3
Размеры цепной передачи:
t = 25,4 мм;
d = 187 мм;
Ввн = 15,88 мм.
Предварительный расчёт валов проведём на кручение по пониженным допускаемым напряжениям.
Диаметр вала при допускаемом напряжении вычисляем по формуле 8.16[1]:
dв = (16 * Tк / (p * [tк]))1/3
7.1 Ведущий вал
в1 = (16 * 35,3*103 / (3,142 * 20))1/3 = 20,8 мм.
У подобранного электродвигателя диаметр вала dдв = 32 мм.
Под свободный (присоединительный) конец вала выбираем диаметр вала: 22 мм.
Выбираю МУВП по ГОСТ 21424 - 75 с расточками полумуфт под dдв=32 мм и dв1=22 мм.
Под подшипниками выбираем диаметр вала: 3о мм.
.2 Ведомый вал
Учитывая влияние изгиба вала от натяжения цепи , принимаю [tк] = 17 МПа.в2 = (16 * 180*103 / (3,142 * 17))1/3 = 37,78 мм.
Принимаем ближайшее большее значение из стандартного ряда (см. гл. VIII, пояснения к формуле (8.16) [1]): dв2 = 40 мм
Под подшипниками выбираем диаметр вала: 45 мм.
Под зубчатым колесом выбираем диаметр вала: 50 мм.
8. Конструктивные размеры шестерни и колеса
Шестерню выполняем за одно целое с валом, ее размеры определены выше: d1 = 47,872 мм; dа1 = 53,872 мм. b1 = 34 мм.
Колесо: d2 = 252,128 мм;dа2 = 258,128 мм b2 = 30 мм.
Диаметр ступицы: dст = 1,6dк2 = 1,6 * 50 = 80 мм.
Длина ступицы: Lст = (0,8...1,5)d к2 = 40 … 75 мм, принимаем 48 мм.
Толщина обода d0 = (2,5 4)m = (2,5 4)3 = 7,5 12 мм, принимаем d0 = 12 мм.
Толшина диска С = 0,3 * b2 = 0,3 * 30 = 9 мм.
9. Конструктивные размеры корпуса редуктора
Толщина стенки корпуса и крышки одноступенчатого цилиндрического редуктора = 0.025 * a + 1 = 0,025 * 150 + 1 = 4,75 мм
Так как должно быть ? ? 8.0 мм, принимаем ? = 8.0 мм.
?1 = 0.02 * a + 1 = 0.02 * 150 + 1 = 4 мм
Так как должно быть ?1 ? 8.0 мм, принимаем ?1 = 8.0 мм.
Толщина верхнего пояса (фланца) корпуса: b = 1.5 x ? = 1.5 x 8 = 12 мм.
Толщина нижнего пояса (фланца) крышки корпуса: b1 = 1.5 x ?1 = 1.5 x 8 = 12 мм.
Толщина нижнего пояса корпуса: p = 2.35 x ? = 2.35 x 8 = 18,8 мм.
Округляя в большую сторону, получим p = 20 мм.
Диаметр фундаментных болтов:
d1 = (0,03 ... 0,036) * a + 12 = (0,03...0,036) * 150 + 12 = 16,5 ...17,4 мм.
Принимаем болты с резьбой М16.