Кінематичний розрахунок привода

    Ft = 2T₁ : d₂ = 2 * 23 * 0,96 : 0,2 = 230,96 H 

Тоді  h = ³√3,8 *230 *200 : 30 *4 = 1456 

5. Розміри вісей еліпса в перерізі спиць біля обода.  

   d₁ =467ммї        Ф 7.1.6. 
 

  h₁  =11,8мм.   
 

6. Довжина ступиці шківа.

   l_см = (1,5...2,0) dвn = (1,5...2,0)*18 = 27...36мм.      Ф 7.1.7.

    

Приймаємо l_стш=  20

8.  Товщина обода шківа.        Ф 7.1.9.

      
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

С = 0,02 (d₂+В) = 0,02(200+2*35) =5,4мм.

   

 Приймаємо = 5мм. 
 

9. Зовнішній діаметр шківа. 

               d_e =200+2*2,4=204,8мм. 
 
 
 
 

Конструювання зірочок ланцюгової передачі. 

      Сконструювати зірочку приводного роликового ланцюга  Z₁=26, діаметр вала під зірочку d_в3=30мм. Матеріал, сталь  Ст.45з послідуючим гартуванням . 
 

      РОЗРАХУНОК 

      Зірочки по конструкції відрізняються від  зубчатих колес лише профілем зубів, форма розміри яких залежить від  типу ланцюга.

1.   По ГОСТ-75 для приводного ланцюга кроком Р=30,8 мм

  

Приймаємо:         [таб.5.1] 

  D_p = 19,05мм-діаметр ролика , В_вц = 19,05мм відстань між внутрішніми пластинами  g = 0,75кг\м. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2.  Діаметр більшого кола.      Ф 7.2.1. 

df1 = P/180 sin/Z₁ = 30,8/180sin/252,6 =  мм. 

3. Діаметр кіл виступів. 

dl1 = P(ctg180/ Z₁+0,6) = 12,7(ctg180/26+0.6) = 256мм.

4. Радіуси впадин зубів.

    

R = 0,5025* D_p + 0,05мм = 0,5025*19,05+0,05 = 9,6мм. 
 
 
 

5. Діаметр впадин кілю.       Ф 7.2.3.

     

df1 = d₁-2r =252 – 2 * 9,6= 232,8мм. 

6.  Ширина зуба зірочки.       Ф 7.2.5. 

B = 0,93 мм.; В_вц = 0,15 = 0,93 * 19,5 – 0,15 = 17,9мм.

 7. Відстань від вершин зуба до лінії центрів дуг закруглення        Ф 7.2.8. 

      h = 0,8D_p = 0,8* 19,05= 15,24 мм.    

8. Радіус закруглення зуба. 

    R = 1,7* D_p = 1,7 * 19,05 = 32,4 мм. 

9. Діаметр обода зірочки. 

d_об = P*ctg180/ Z₁-1,3h = 30,8 * ctg180/26-1,3 * 15,24 = 195,6 мм. 

10. Товщина обода.

      В_об = В+(3....5)мм  = 17,9 + (3...5) = 21,9…. 22,9 мм.

   

 Приймаємо   В = 22 мм. 

11. Зовнішній діаметр ступиці.      Ф 7.2.11.

         

d_ст = 52мм.

     d_ст3 = (1,8...2,0)*  d_в3 = ( 1,8....2,0) * 37 = 66,6…. 74 мм.

Приймаємо d_ст3 = 68 мм. 

12. Довжина ступиці зірочки.       Ф 7.2.12. 

   

       l_емз = (1,5…2) d_в3 = (1,5…2)*2_в3 = 55,5…74. Приймаємо l_емз = 56мм.     
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     2.5.  Перевірочний розрахунок вала. 

      По  даним попередніх розрахунків перевірити міцність проміжного вала. Обертаючий момент  Т₂ = 230Нм, кутова швидкість    W₂ = 15,7 рад\сек. сили які діють на вал F_вр = 984 Н,     F_вц = 1020 Н. Матеріал вала сталь Ст5. Довжина ступиці шківа l_стш =48 мм, зірочки   l_стз = 45 мм., ширина підшипника 205В =16мм.       С₁ = 5мм; С₂ = 10мм;  С₃ = 5мм. 

      РОЗРАХУНОК. 
 

1. Розрахункова схема вала.

    Для визначення положення зірочки  і шківа відносно опор, з метою  подальшого визначення опорних  реакцій і підбора підшипників, проводимо компановку вала.  

l₁ = l_стз/2+С₁+В = 48 мм. 

l₂ = l_стш /2+В+С₂ = 53 мм. 

l₃ = l_стш/2+С₃+В = 48 мм. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2. Визначення реакції в опорах вала.

    2.1. Реакції опор і загальний момент в вертикальній площині. 

 

Приймаємо :

Загальний момент. 

                     М_с  = 0

                    М_АВ = F_вр* l₁ =  182*44=80,08 Н.м.

            М _ДВ = R_АВ* l₃ =280*41= 41,20 Н.м.   

   
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

  2.2 Реакція опори і згинальні моменти в горизонтальній площині. 

 
 

Згинальний  момент . 

M_e = 0

M_ne = 0

МД₂ = RB₂* l₃ = 2,2*41 = 94,3. 

Будуємо опору кута моменту. 

M_K = T = 23 H.м. 

 

Еквівалентний момент. 

 

      Враховуючи  послаблення вала шпонковою канавкою, збільшуємо його на 10%, що також відповідає раніше прийнятому значенню діаметра вала під шків.

     Перевірочний  розрахунок показує, що проміжний вал  міцний . 
 
 
 
 
 
 

     2.6. Вибір підшипників качіння. 

      По  даним попередніх розрахунків підібрати  підшипників качіння для проміжного вала привода. Діаметр цапф вала d_вn=22. Кутова швидкість вала   W₂ = 15,7 рад/сек. Навантаження близьке до постійного . Температура підшипника   L_n =15000годин.

1. Сумарні опорні реакції вала.

    Для опори „А” 

А = Ra √ R_AB² + R_AB² = √ 1428² + 492² = 1510H  

    Для опори „В”   

R_B = √R_BB² + R_DB² = √ 408² +498² 643 H 

      З розрахунку очевидно , що найбільш навантаженою є опора , для якої і ведеться подальший  розрахунок . 

2. Вибір типа підшипника.

    По умовам роботи підшипникового  вузла (невелика кутова швидкість  і відсутність осьового навантаження). Приймаємо для обох опор шариковий  радіальний підшипник легкої  серії №206.   

3. Характеристика підшипника.

      d₁=30мм – діаметр вала. Д=64мм.- зовнішній діаметр. В=15мм.- ширина підшипника. С=19,5мм.- динамічна вантажопідйомність.    

  C₂ =10кн.- статичне важення. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

4. Розрахункові коефіцієнти.

   V =1,0- коефіцієнт оберту кільця.

 К_б=1,1- коефіцієнт безпеки враховуючи вплив, характер                          

              навантаження на довговічність  . 
 

К_т =1,0- температурний коеф-нт.

Х =1- коеф-нт радіального навантаження. 

5. Еквівалентне динамічне навантаження.     Ф.9.2. 

RE_A=(XVR₂+УR₂)* К_б*R_т=X*V*R_A *К_б* R_т=( 1*1 *1510 +0 ) * 1,1 * 1,0 =1661H = 1,661 kH 

6. Розрахункова вантажно-підьємність підшипника.

C_раз= RE_A* ³√ 573 * W₂ Ln : 10⁶ = 1,661*  ³√ 573 * 15,7 + 15000 : 10⁶ = 12,78 kH  

C_раз = 12,78<С = 19,5 Кн 

     Прийнятий підшипник №205 задовольняє заданий режим роботи.

     Перевірка прийнятого підшипника на довговічність. 

7. L_n=10⁶/573*W₂*(C/REA)P=10⁶/573*15,7*(19,5/1,661)³ = 28901 год 

L_n=28901>[ L_n]=14.000 год 

Підшипник годиться для роботи. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     2.7. Вибір шпонок і  її перевірочний                                              

                      розрахунок. 

      Вибрати тип стандартного шпон очного з^’єднання вала під зірочку    d_вз= 37 мм,   d_вш =24 мм, довжина ступиці зірочки Ст.45, шківа чавун С 45.    

         З’єднання передає моменти Т₂  = 230н.м. при навантаженні близькому до постійного. 

Підібрати розміри шпонок і виконати перевірочний розрахунок на міцність.