Материал: Сапрамат

Таблица 5

Примечание. При Rа/(VRr)<е принимают Х=1 и У=0

Примеры сечения шпонки:

ширина: b=18 мм, h=11 мм, глубина паза t₁=7 мм.

Длина ступицы колеса

Принимаем ℓ_ст=65 мм. Из стандартного ряда выбираем длину шпонки ℓ=60 мм, что на 5 мм меньше длины ступицы. Рабочая длина для шпонок с плоскими торцами ℓ_p=ℓ=60 мм.

Для стальной ступицы принимаем [σ_см]=120 МПа.

Проверяем шпоночное соединение на смятие по формуле:

ч то удоволетворяет условию прочности σ_см<[σ_см] 100,99 МПа<120 МПа.

Задание

Расчет закрытых зубчатых передач. Дли привода рабочей машины, состоящей из механических передач, требуется определить угловые скорости и вращающие моменты на валах с учетом КПД. Передаточное число редуктора u_p= 2,5; мощность электродвигателя P = 3кВт при частоте вращения

_{n1 = 950 мин-1}

_{Решение}

_{1.Частоту вращения ведущего вала редуктора определяем по формуле}

^{2.Передаточное число цепной передачи uц.п=z4/z3=60/20=3.}

3.Частоту вращения ведомого вала редуктора определяем из уравненияu_p= ω₁/ω₂, откуда ω₂ =

ω₁u_p=100/2,5=40 рад/с.

4.Частота вращения ведомого вала цепной передачиω₃=ω₂/u_ц.п=40/3=13,3 рад/с.

5. Вращающий момент на ведущем валу редуктораM₁=P₁/ω₁=3∙10³/100=30 Н∙м.

6.Коэффициент полезного действия редуктора

η_p= η_зубη²_подш = 0,97∙0,99² = 0,95.

7. Вращающий момент на ведомом валу редуктора

M₂=M₁ η_ηpu_p = 2,5∙30∙0,95 = 71,5 Н∙м, что следует из u_p = М₂/М₁.

^{8.Вращающий момент на валу транспортера M3 = M1 u0 η0,}

^{Гдеη0 – общийКПДприводаη0 = ηзуб ηподш ηц.п = 0,97∙0,993∙0,95 = 0,91;}

u₀—общее передаточное число, u_o=u_pи_ц.п=2,53=7,5, тогда М₃=307,50,91=205 Нм.

Пример № 7

Задание

Определить основные- размеры конической прямозубной передачи редуктора. Передача нереверсивная, общего назначения. Исходные данные для расчета — момент М₂, u_p ,₁ и ₂ — принять исходя из результатов решения примера 6.

Решение

1. По табл. 9.2 с. 171 [4] учебника выбрать НВ стали 45: для шестерни НВ 194-222;

для колеса НВ 180- 192.

2. Определяем допускаемое контактное напряжение для материала колеса как менее прочного элемента передачи:

Предел контактной выносливости поверхности зубьев [σ]_но2 = 2НВ + 70 = 2190 + 70=450 МПа.

Коэффициент запаса прочности [n] = (1,2...1,3) принимаем [n] = 1,2. Коэффициент долговечности можно принятьК_н = 1, тогда

Внешний делительный диаметр колеса

гдеК_н — коэффициент нагрузки, принимаем 1,2 при твердости НВ 350;

М₂—вращающий момент, Нм;

[σ]_н— допускаемое контактное напряжение, МПа;

u_p — передаточное число.

По ГОСТ 12289-76 принимаем d_e2 = 200 мм и ширину венца b = 30 мм. Число зубьев шестерни из рекомендуемого интервала z₁=18...28 принимаем Z₁=20 и определяем число зубьев колеса z₂ = 2,520 = 50.Внешний окружной модульm_e = d_e2/z_e2 = 200/50 = 4 мм.Основные геометрические параметры:

углы делительных конусов:

шестерни tg₁= l/u=1/2,5=0,4; ₁=21°50^’;

колеса ₂=90-₁=90°-21°50'= 8°10';

внешнее конусное расстояние для прямозубых передач

внешний делительный диаметр шестерни d_el=m_ez₁=420=80;

внешние диаметры вершин зубьев шестерни и колеса:

d_ae=d_e+2m_ecos5;

d_ael=80+240,374=82,99 мм;

d_ae2=200+240,936=208,52 мм.

Окружная сила на среднем диаметре

Осевая сила на шестерне

Радиальная сила на шестерне

Пример № 8

Задание

Для привода рабочей машины рассчитать угловые скорости и вращающие моменты на валах с учетом КПД по следующим данным: мощность электродвигателя P₁=l,8 кВт, частота вращения n₁=1430мин^-1. Число зубьев ведущей звездочки z₃=18, ведомой z₄=45. Передаточное число редуктора u_p =15,5.

Решение

1.Определяем угловую скорость электродвигателя

2.Угловая скорость ведомого вала редуктора,

откуда, ω₂= 149/15,5=9,6 рад/с.

^{3.Передаточное число цепной передачи}

4.Угловая скорость ведомого вала цепной передачи