Конструирование и расчет червячного редуктора

Дипломная работа - Разное

Другие дипломы по предмету Разное

орение свободного падения, м/с2, g=9,81.=61,5005 5,59,81=485 Н

.11 Определение возможности резонансных колебаний

 

где n1к - критическая частота вращения, об/мин.

,9<98,4- условие выполняется, резонанса нет.

Нагрузка на вал от цепной передачи=1.15Ft=1.1512640=14536 Н

 

3. Редуктор

 

Расчет допускаемых напряжений.

Для червяка выбираем сталь марки 40Х с примесями, поверхностной закалкой шлифованием и полированием витков червяка.

Исходя из того, что скорость скольжения 12,6 м/с выбираем материал для венца червячного колеса - высокооловянистую бронзу марки БР.ОФ10-1 с отливкой в кокиль, что увеличивает сопротивление зубьев изнашиванию.

=4,5 10-4 9,65 2900= 12,6 м/с

Расчет контактных напряжений

 

=

 

-допускаемые контактные напряжения, соответствующие числу циклов перемены напряжений.

 

= ,гдеNHG - базовое число циклов перемены напряжений;

- эквивалентное число циклов перемены напряжений.

 

T - крутящий момент на валу;

? - коэффициент, учитывающий распределение времени действия нагрузки;ц - время работы передачи;- частота вращения вала колеса, об/мин.ц = 365 L 24 KсутKгод = 365 7 0,6 0,67= 1027,11= 60 n2tц= 15582980,85 = = 0,95

= 2250,95 = 213,75

Предел прочности при растяжении = 250 МПа

Предел текучести = 150 МПа

Допускаемые напряжения по изгибу =73 МПа

Допускаемые напряжения контактные =225 МПа

Допускаемые контактные напряжения при расчете на перегрузку.

max = 4 = 4 150=600 МПа

Допускаемые напряжения изгиба при расчете на перегрузку.

max =0,8 = 0,8 150=120 МПа

Напряжения изгиба

 

,

 

где - допускаемые напряженияна изгиб, соответствующие эквивалентному числу циклов перемены напряжений;

- допускаемые напряжения на изгиб;- коэффициент долговечности при расчёте на изгибную выносливость

=

где: NFG - базовое число циклов перемены напряжений. NFG=106- эквивалентное число циклов перемены напряжений.

 

 

=60(1,490,7+(0,61,4)90,3)94,811027,11=84854474,08= =

Тогда

=73 0,61=44.53МПа

Расчет червячной передачи передачи.

-приведенный модуль упругости (сталь-бронза)

= 1,26105 МПа

Число заходов витков резьбы z1=1.

Число зубьев колеса z2=z1i = 31

Ориентировочное значение скорости скольжения в передаче.

==4,5 104290012,6 м/с

Принимаем величину q/z2 = 0,3.

Межосевое расстояние.

=0.625[(q/z2)+1]

 

= 1.26105

- модуль упругости материала червяка;

- модуль упругости материала колеса.= 0,625 = 158,79 мм

Ориентировочное значение коэффициента диаметра червяка.

= 0,331= 9,18

примем=10

.2.6 Модуль

= = 7,9

примем=8

Делительные диаметры червяка и колеса= mq= 8 10= 80 мм= mZ2 = 830,59= 244,72 мм

.2.8 Угол подъёма витков резьбы червяка

? = arctg(z1/q) = arctg (1/10)= 5,71

Окружная скорость червяка== = 12,14 м/с

Уточним скорость скольжения в передаче

VS = V1/cos? = 12,14/cos0,1 = 12,20 м/с

Коэффициент торцового перекрытия

=1,84

Окружная скорость на колесе= = = 1,21 м/с

.2.13 Коэффициент нагрузки =KF=KV•K?,=1,21,1=1,32

Проверка по контактным напряжениям

? , допускается - ? 0,15

Рабочие контактные напряжения

= 1,18 = 209

? = 75;

?=0,8727 ( 50)- угол обхвата, рад;

?= 0,75 - коэффициент, учитывающий уменьшение длины контактной линии.

Окружная сила на червяке и колесе= 2 T1/d1= 2= 873,75 Н=2 T2/d2 = 2899,66/244,7210-3= 7352,56 Н

Осевые силы на червяке и колесе= Ft2 = 7352,56= Ft1= 873,75

Радиальная сила для червяка и колеса

Fr = Ft2tg? = 7352,563,73= 27440 Н

Модуль нормальный

mn = mcos? = 80,999=7,982

Диаметры выступов червяка и колеса= d1 + 2 m = 80+16 = 96 мм= d2 + 2 m = 244,72+16 = 260,72 мм

.2.20 Диаметры впадин червяка и колеса= d1 - 2,4m = 80-2,48=60,8 мм= d2 - 2,4m = 244,72-2,4 мм

Ширина зубчатого венца колеса= 0,75da1=0,7596=72

Длина нарезной части червяка при коэффициенте смещения x=0= (11+0,06z2) m= (11+0,0631)8= 102,88 мм

Эквивалентное число зубьев колеса

zV2 = z2 / cos3? = 31/0,997=31,09

Коэффициент формы зуба колеса = 1,74

Проверка по напряжениям изгиба

 

 

?F = 0.7 YF2= 0,7 = 20,78

,78

Уточним кпд передачи

? = = = 0,83

? - угол трения в зацеплении

Максимальный диаметр колеса=da2 +2 m= 200,72 + 16= 276,7

Проверка передачи при перегрузках по контактным напряжениям

 

 

Проектный расчет валов редуктора:

входного вала редуктора с использованием диаметра вала электродвигателя:

Рис. 1 - Входной вал редуктора

 

а) Если входной вал и электродвигатель соединяются муфтой, т.е. крутящий момент для них одинаков, то можно диаметр вала под муфту принять примерно равным диаметру вала электродвигателя (допускаемое отклонение составляет 20%). Тогда зададимся диаметром вала под муфту. Так как диаметр вала двигателя составляет 38мм, то выбираем диаметр вала под муфту (рис 2)м=36 мм

б) определим диаметр вала под подшипники. п=dм+2h=36+8=44 мм

принимаем диаметр под подшипники равным 45 мм.

в) определяем диаметр буртика на валуб=dп+2h=45+10=55 мм

г) принимаемп=dу=45 мм

Проектный расчет выходного вала редуктора (рис. 2).

 

Рис. 2 - Выходной вал редуктора

а) определим наименьший диаметр вала по формулем=

б) определяем диаметр вала под подшипникип=dм+2h=63+14=77 мм

принимаем диаметр вала под подшипники равным 75 мм

в) диаметр вала под уплотнениеп=dу=75 мм

г) диаметр под колесок=dп+2мм=75+2=77 мм

д) принимаем диаметр вала под втулкувт=dк=77 мм

е) диаметр вала под буртикб=dк+2h=77+15=92 мм

Расчетная схема и определение реакций опор выходного вала редуктора:

 

Рис. 3 - Расчетные схемы выходного вала реду