СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
= 540 мм
Определяем угол обхвата ремня:
α= 180 – (D1-D2) ∙ 57°/a
α= 180 – 260∙ 57°/540 = 152,56° ≈ 150°. Значит, коэффициент угла обхвата,
соответствующий углу обхвата равному 150° Сα = 0,92
Коэффициент, учитывающий длину ремня:
Lр/ L0 = 2000/2240 = 0,89 CL = 0,98
Коэффициент режима работы при двусменном режиме работы:
Среж = 1,38
Мощность, передаваемая при стандартных условиях ремнем Б, длиной
L0 = 2240 мм P0 = 2,90 кВт.
Допустимая нагрузка на ремень:
Рдопуст = Р0 Сα СL/ Среж
Рдопуст = 2,90∙ 0,92∙0,98/1,38 = 1,9 кВт
Определение числа ремней:
Z = Рдв/Рдопуск Сz,
где Сz = 0,9
Z = 15/1,9 ∙0,9 = 8,7.
Берем Z = 9
Усилие, действующее со стороны ременной передачи
FP = 1,7 ∙ Рдв∙103∙Среж∙sin(αрем/2)/ υремня ∙ Сα∙Сz = 3635 Н,
где
Рдв = 15 кВт Среж = 1,38
αрем = 152,56˚ υремня = 11 м/с
Сα = 0,95 Сz = 0,9
Проверочный расчет:
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
4. Расчет редуктора.
Выбираем сталь:
Сталь 40Х. Термообработка. Улучшенная.
Шестерня |
|
σв |
= |
σг =750 н/мм2 |
НВ1 |
= 270 НВ |
|
||
|
|
900н/мм2, |
|
|
Колесо |
|
σв |
= |
σг =540 н/мм2 |
НВ2 |
= 240 НВ |
|
||
|
|
780н/мм2, |
|
|
Определяем число оборотов валов:
Ведущий вал:
n1 = nдв/Uрем
n1 = 1460/2,8 = 505 об/мин
Ведомый вал:
n2 = n1/Uред
n2 = 505/5,6 = 90 об/мин
Определяем базовое число циклов:
NНО1 = 30∙ НВ12,4
NНО2 = 30∙ НВ22,4
NНО1 = 30∙ 2702,4 = 20∙106 циклов
NНО2 = 30∙2402,4 = 15∙106 циклов
Предельное напряжение при базовом числе циклов:
σнlimb1 = 2∙НВ1 + 70 σнlimb2 = 2∙НВ2 + 70
σнlimb1 = 2∙270 + 70 = 610 н/мм2
σнlimb2 = 2∙240 + 70 = 550 н/мм2
Число циклов нагружения:
NНЕ1 = 60∙ n1∙L1
NНЕ2 = НЕ1/ Uред
NНЕ1 = 60∙ n1∙L1 = 60∙505∙15000 = 60,6∙106 циклов
NНЕ2 = NНЕ1/ Uред = 60,6/5,6 = 10,8∙106 циклов
Коэффициент долговечности:
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
КHL = 1, т.к. NНЕ > NНО
Предельное напряжение:
σнlim1 = σнlimb1∙ КHL
σнlim2 = σнlimb2∙ КHL ∙
σнlim1 = 610∙1 = 610 н/мм2 σнlim2 = 550∙1 = 550 н/мм2
Допускаемое напряжение:
σНР1 = 0,9 ∙ σнlim1/ Sн σНР2 = 0,9 ∙ σнlim2/ Sн
σНР = 0,45 (σНР1 + σНР2)
σНРmin = σНР2
σНР1 = 0,9∙610/1,1 = 499,1 ≈ 500 Н∙м σНР2 = 0,9∙550/1,1 = 450 Н∙м σНР = 0,45 (500 + 450) = 225,45 Н∙м σНРmin = σНР2 = 450 Н∙м
Рассчитываем межцентровое расстояние зубчатой передачи:
аw = Ка (Uред + 1) [Т1 Кнβ/ψваUред σНР2]1/3
Ка = 430 – коэффициент межцентрового расстояния Т1 = 270 Н∙м
ψва = ψвd ∙2/(Uред + 1) – коэффициент отношения ширины зуба к межцентровому расстоянию.
ψвd = 1 Кнβ = 1,05 – коэффициент отношения ширины зуба к диаметру.
Тогда, следовательно,
ψва = 0,303
аw = 430 (5,6 + 1) [270∙ 1,05/(0,303∙5,6∙4502)]1/3 = 266,18 мм
Выбираем из нормального ряда чисел по ГОСТ 2144 – 76:
аw = 315 мм
аw = (Z1+Z2)mn/2 cosβ
Примем β = 10°
Определяем модуль зацепления
mn= 2 аw cosβ/Z1 (1+Uред)
Определяем числа и угол наклона зубьев, предварительно задав угол наклона
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
Примем β = 10°
Возьмем Z1 = 20 зубьев.
Тогда
mn= 2∙315 cos10/(20∙ (1+5,6)) = 4,7 мм
Выбираем из нормального ряда чисел для модуля зацепления, беря меньший по значению:
mn= 4,5 мм
Найдем суммарное число зубьев
(Z1+Z2) = 2 аw cosβ/ mn
(Z1+Z2) = 2 315 cos10/ 4,5 = 138 зубьев
Тогда:
Z1 = (Z1+Z2)/ (1+Uред) Z2 = (Z1+Z2) - Z1
Z1 = 138/ (1+5,6) = 21
Z2 = 138 – 21 = 117 зубьев.
Найдем фактическое передаточное число редуктора:
Uред. факт = Z2/ Z1 = 117/21 = 5,57 Uред. факт = 117/21 = 5,57
Найдем косинус угла наклона зубьев:
Cosβ = (Z1+Z2)mn / 2 аw
Cosβ = 138∙4,5 / 2∙315= 0,9857
Считаем:
d1 = mn Z1/ cosβ d2 = mn Z2/ cosβ
d1 = 4,5∙21/ 0,9857 = 95,87 мм d2 = 4,5∙117/ 0,9857 = 534,13 мм
Проверка:
d1 + d2 = 95,87+534,13 = 630 мм = 2 аw . Верно.
Тогда ширина колес:
b2 = ψва аw
b1 = b2 + (2..4) mn
b2 = 0,303∙315 = 95,445 ≈ 95 мм b1 = 95 + 2 ∙ 4,5 = 104 мм
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
Проверка:
b2 ∙ sinβ≥4mn 95 ∙ sinβ≥4∙4,5
16,800≥18
Неверно. Следовательно, нужно изменить mn или угол β.
Возьмем Найдем суммарное число зубьев:
(Z1+Z2) = 2 аw cosβ/ mn
(Z1+Z2) = 2 315 cos10/ 4,0 = 155 зубьев
Тогда:
Z1 = (Z1+Z2)/ (1+Uред)
Z2 = (Z1+Z2) - Z1
Z1 = 155/ (1+5,6) = 23 зуба
Z2 = 155-23 = 132 зуба
Найдем фактическое передаточное число редуктора:
Uред. факт = Z2/ Z1
Uред. факт =132/23 = 5,74
Найдем косинус угла наклона зубьев:
Cosβ = (Z1+Z2)mn / 2 аw
Cosβ = 155∙4,0/ 2∙315= 0,9841;
Тогда:
β = 10,23˚
Считаем:
d1 = mn Z1/ cosβ d2 = mn Z2/ cosβ
d1 = 4,0∙23/ 0,9841= 93,48 мм d2 = 4,0∙132/0,9841= 536,52 мм
Проверка: d1 + d2 = 93,48+536,52 = 630 мм = 2 аw . Верно.
Тогда ширина колес:
b2 = ψва аw
b1 = b2 + (2..4) mn
b2 = 0,303∙315 = 95,445 ≈ 95 мм