Материал: Редуктор двухступенчатый соосный
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
4. РАСЧЕТ БЫСТРОХОДНОЙ СТУПЕНИ ПРИВОДА
Межосевое расстояние для быстроходной ступени с учетом того, что редуктор соосный и двухпоточный, определяем половину расстояния тихоходной ступени:
а=d2-d1;
а=84-14=70мм.
Из условия (3.2) принимаем модуль mn=1,5мм
Определяем суммарное число зубьев по формуле (3.12) [1,c.36]:
zΣ=2а/mn; zΣ=2·70/1,5; zΣ=93,3
Принимаем zΣ=94.
Определяем число зубьев шестерни и колеса по формулам (3.13) [2,c.37]:
z1= zΣ/(U1+1); z1=94/(2,5+1); z1=26,1; принимаем z1=26.
Тогда
z2= zΣ-z1=94-26=68
Фактическое передаточное соотношение U1=68/26=2,6
Отклонение передаточного числа от номинального незначительное.
Определяем делительные диаметры шестерни и колеса по формуле
(3.17) [2,c.37]:
d1=mn·z1=1,5х26=39мм;
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
d2=mn·z2=1,5х68=102мм;
Определяем остальные геометрические параметры шестерни и колеса по
формулам [2,c.37]:
h |
m |
; |
h |
|
1,25 |
à |
n |
|
f |
|
|
|
|
|
|
|
c 0,25 m |
|
; |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
d |
f |
m |
n |
z 2,5 m |
n |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
hа |
1,5 |
мм; |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
h |
f |
|
1,25 1,5 |
; |
h |
f |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
h |
|
|
2,25 1,5 |
; |
h |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
m |
n |
; |
|
||
|
|
1,875 3,375
h |
2,25 m |
n |
|
|
b |
|
a |
2 |
ba |
W |
мм;
мм;
;
b1
b2
2... |
5 |
d |
a |
|
mn
z
2 mn
;
c
0,25 1,5
;
c
0,375
мм;
b |
|
0,315 68 |
; |
b |
|
|
22 |
мм; |
|
|
||||||
2 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
b 22 3 |
; |
b |
25 |
мм; |
|
|
|
|||||||||
1 |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
d |
a1 |
39 2 1,5 |
; |
d |
a1 |
|
42 |
мм |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
d |
a2 |
102 2 1,5 |
; |
d |
a2 |
105 |
мм; |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
d |
|
f 1 |
39 2,5 1,5 d |
f 1 |
35,25 |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
d |
f 2 |
102 2,5 1,5 |
; |
d |
f 2 |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
Определяем окружные
98,25 |
мм; |
|
скорости колес
v |
|
|
|
|
|
d |
1 10 3 |
|
|
|
|
|
|||
2 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
1 |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
v |
|
|
72,2 |
39 |
10 |
3 |
|
|
|
|
|
||||
|
|
v |
|
|
1,4 |
|
|||||||||
1 |
|
2 |
|
|
|
|
|
2 |
|
; |
|
м/с. |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
2 |
|
|||
Назначаем точность изготовления зубчатых колес - 7А [2,c.32].
Определяем силы в зацеплении (3.7, 3.8):
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
окружная
F |
F |
t1 |
t 2 |
2 8,5 |
10 |
3 |
|
||
|
|
|
102 |
|
|
; |
F |
F |
|
t1 |
t 2 |
||
|
166,7
Н;
радиальная
Fr
166,7 tg20
;
Fr
60,7
Н.
Осевые силы в прямозубой передачи отсутствуют.
Все вычисленные параметры заносим в табл.4.
Таблица 4
Параметры зубчатой передачи быстроходной ступени
Параметр |
Шестерня |
Колесо |
|
|
|
mn, мм |
1,5 |
|
|
|
|
ha, мм |
1,5 |
|
|
|
|
ht, мм |
1,875 |
|
|
|
|
h, мм |
3,375 |
|
|
|
|
с, мм |
0,375 |
|
|
|
|
z |
26 |
68 |
|
|
|
d, мм |
39 |
102 |
|
|
|
dа, мм |
42 |
105 |
|
|
|
df, мм |
35,25 |
98,25 |
|
|
|
b, мм |
22 |
25 |
|
|
|
аW, мм |
70 |
|
|
|
|
v, м/с |
1,4 |
|
|
|
|
Ft, Н |
166,7 |
|
|
|
|
Fr, Н |
60,7 |
|
|
|
|
Учитывая, что геометрические параметры быстроходной ступени
незначительно отличаются от тихоходной, выполнение проверочных расчетов
нецелесообразно.
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
5. ПРОЕКТНЫЙ РАСЧЕТ ВАЛОВ РЕДУКТОРА
По кинематической схеме привода составляем схему усилий,
действующих на валы редуктора по закону равенства действия и противодействия. Для этого мысленно расцепим шестерни и колеса редуктора,
при этом дублирующий вал не учитываем.
Схема усилий приведена на рис.1.
Рис.2 Схема усилий, действующих на валы редуктора.
Из табл.1,2,4 выбираем рассчитанные значения:
Т1=3,4 Нм; Т2=8,5 Нм; Т3=42,5 Нм;
Ft1=166,7 Н; Ft2=1012 Н; Fr1=60,7 Н; Fr2=368 Н; d1=39мм; d2=102мм; d3=14мм; d4=84мм.
Fm1 и Fm1 - консольные силы от муфт, которые равны [4, табл.6.2]:
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
F |
70 |
Т |
|
; |
F |
125 Т |
3 ; |
|
|
|
|||||
m1 |
|
|
1 |
m2 |
|
|
|
|
|
|
|
||||
Fm1 70 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
3,4 130 |
Н; |
Fm2 |
125 |
42,5 814 |
Н. |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
Rx и Ry - реакции опор, которые необходимо рассчитать.
Так как размеры промежуточного вала определяются размерами остальных валов, расчет начнем с тихоходного вала.
5.1 РАСЧЕТ ТИХОХОДНОГО ВАЛА РЕДУКТОРА
Схема усилий действующих на валы редуктора представлена на рис.2.
Назначаем материал вала. Принимаем сталь 40Х, для которой [2,
табл.8.4] σв=730Н/мм2; |
|
Т |
500 |
Н/мм2; |
|
1 |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
Определяем диаметр выходного конца на чистое кручение [2,c.161]:
370 |
Н/мм2; |
|
1 |
200 |
Н/мм2. |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
вала под полумуфтой из расчёта
dв |
|
|
Т |
3 103 |
|
|
3 |
|
0,2[ k ] |
|
|
|
|
|
|
||
где [τк] =(20…25) МПа Принимаем [τк] =20МПа.
|
|
42,5 10 |
3 |
|
d |
|
|
||
в |
3 |
20 |
||
|
0,2 |
|||
|
|
|||
;
d |
в |
|
21,98
мм.
Принимаем окончательно с учетом стандартного ряда размеров Rа20
(ГОСТ6636-69): |
d |
в |
22 |
мм. |
|
|
|||
|
|
|
|
|
Намечаем |
приближенную конструкцию ведомого вала редуктора |
|||
(рис.3), увеличивая диаметр ступеней вала на 5…6мм, под уплотнение допускается на 2…4мм и под буртик на 10мм.