Предварительное конструирование редуктора (первая компоновка)

Проектирование привода общего назначения
Рефераты >> Технология >> Проектирование привода общего назначения

Исходя из найденных скоростей назначаем степень точности червячной передачи – 9 [2, c. 28].

Уточняем КПД передачи по формуле:

, (30)

где j' = 3°50’ – приведённый угол трения [1, c. 140] .

Находим силы, действующие в зацеплении:

– окружная на колесе, осевая на червяке: Н;

– окружная на червяке, осевая на колесе: Н;

– радиальные силы: Н.

Расчётные контактные напряжения в зацеплении:

МПа (31)

где K=1 – коэффициент нагрузки.

Полученное значение контактных напряжений меньше допускаемого значения, что обеспечит правильную работу редуктора по этому критерию. Для надёжной работы необходимо произвести проверку зубьев на изгиб. Максимальные изгибающие напряжения в зубе рассчитываем по формуле:

МПа,

где YF – коэффициент формы зуба, который определяется по эквивалентному числу зубьев колеса zv2=z2/cos3g=35 Þ YF = 1,64 [2, c.28]; x – коэффициент, учитывающий износ зубьев, x=1.

Полученное значение изгибающих напряжений меньше допускаемого, то есть передача требованиям прочности удовлетворяет. Произведём проверку зубьев колеса при кратковременных перегрузках. Соответствующие напряжения будут равны:

МПа < [s]Hпр = 660 МПа;

МПа < [s]Hпр = 264 МПа;

Таким образом, выбранные геометрические параметры червячной передачи удовлетворяют всем условиям прочности.

5. Предварительное конструирование редуктора (первая компоновка)

Крутящие моменты на валах редуктора:

Tк2 = Т2 = 1362 Н·м;

Н·м.

Минимально допустимый диаметр вала предварительно определяем по следующей формуле [1, c.373]:

, (32)

где [tк] – допустимое касательное напряжение в материале вала при кручении, [tк]=25 МПа.

Для ведущего вала получаем

мм

Принимаем для дальнейшего проектирования dв1 = 25 мм. Диаметры шеек под подшипники dп1 = 30 мм. Основные параметры червяка указаны в табл. 1. Расстояние между опорами червяка примем l1 » daM2 = 222 мм. Расстояние от середины выходного вала до ближайшей опоры f1 = 70 мм.

Диаметр ведомого вала:

мм

Для дальнейшего проектирования принимаем dв2 = 65 мм. Диаметры шеек под подшипники dп2 = 70 мм. Основные параметры колеса указаны в табл. 1. Диаметр ступицы dст2 = (1,6…1,8)dк2 = 120 мм; длина ступицы lст=(1,2…1,8)dк2 = 90 мм.

Конструкционные размеры корпуса редуктора выбираем следующими:

– толщина стенок корпуса и крышки:

d= 0,04·a + 2 = 0,04·125 + 2 = 7 мм;

d1= 0,032·a + 2 = 0,032·125 + 2 = 6 мм.

– толщина фланцев (поясов) корпуса и крышки:

b1 = b = 1,5·d = 1,5·7 = 10 мм;

– толщина нижнего пояса корпуса при наличии бобышек:

p1 = 1,5·d = 1,5·7 = 10 мм;

p2 = (2,25…2,75)d = (2,25…2,75)·7 = 18 мм;

– диаметры фундаментных болтов

dб1 = (0,03…0,036)a+12= (0,03…0,036)·125+12=16 мм;

– диаметры крепёжных болтов

dб2 =12 мм; dб3 =10 мм.

На основании полученных размеров производим графическую компоновку редуктора с целью уточнения размеров валов и других конструктивных элементов для их последующего уточнённого расчёта.

6. Проверка долговечности подшипников

Так как при работе червячной пары имеются силы во всех трёх направлениях, в качестве опор применяем радиально-упорные подшипники качения. В радиально-упорных подшипниках реакции считаются приложенными к валу в точках пересечения нормальных, приведёных к середине контактных площадках. Расстояние между этой точкой и торцом подшипника для однорядных радиально-упорных шарикоподшипников вычисляется по формуле:

мм (33)

где B, d, a – геометрические параметры подшипников для серии 46306 [1].

Соответствующее расстояние для однорядных роликовых конических подшипников можно вычислить по выражению:

мм (34)

где T, D, d, e – геометрические параметры подшипников для серии 7214 [1].

Для проверки подшипников на долговечность необходимо определить эквивалентную нагрузку на опоры, вычисляемую исходя из сил реакций на эти опоры. В связи с эти рассмотрим отдельно ведущий и ведомый вал червячного редуктора.

Ведущий вал.

Схема нагружения этого вала представлена на рис. 3. Соответствующие силовые факторы были уже вычислены выше. Определяем величины реакций.