Монтаж и техническая эксплуатация промышленного оборудования (по отраслям)

Окружная сила

                                 

                                                        (21)

Осевая сила

Радиальная сила

                                           

                                         (22)

a=20°- угол профиля зацепления 

5. Проверочный расчет на контактную и изгибную выносливость зубьев. 

5.1 Определения напряжения на контактную выносливость зубьев.

                                         (23)

 так как β = 0

 по табл.П.22. [2] 
 

                                   

                                         (25)

                                    

                                                 (26)

 

                       

                                         (27)

14,7 420 

5.2 Определение выносливости зубьев при изгибе.

                                      

                                         (28)

 

5.3 Вычисление эквивалентного числа зубьев шестерни и колеса.

                                           

                                                          (29)

Для шестерни:

                       

                                         (30)

Для колеса:

                       

                                         (31)

 

Проверим оценку прочности зуба шестерни и колеса:

Для шестерни:

                            

                                                        (32)

Для колеса:

                             

                                                       (33)

Прочность зуба колеса оказалась ниже, чем у шестерни, проверку на выносливость по напряжениям  изгиба следует проводить для  зубьев колеса.

                     

                                                 (34)

Условие прочности   

6. Ориентировочный расчет валов. Конструктивные размеры зубчатой пары. 

Конструктивные  размеры зубчатой пары (длина и  диаметр ступицы зубчатых колес  и др.) Диаметр внутреннего кольца и ширина подшипника зависят от диаметра вала.

Обычно  вначале определяют диаметр выходного  конца вала, а затем, учитывая конструктивные особенности, назначают диаметры посадочных мест для зубчатых колес и подшипников.

Для последующего выполнения уточненного расчета вала надо установить расстояние между точками приложения сил (активных и реактивных) на оси вала, определить реакции подшипников, построить эпюры изгибающих и крутящих моментов.

В нашем  случае известны только активные силы, действующие на валы со стороны зубчатого зацепления.

Диаметр выходного конца вала определим  грубо приближенно из расчетного на прочность при кручении по заниженным допускаемым касательным напряжениям  для углеродистой стали.

Принимаем

Целесообразно изготовить шестерню за одно с валом.

Принимаем для тихоходного вала . 

6.1. Определение диаметров  ведущего (быстроходного)  вала.

Для ведущего (быстроходного вала) редуктора при

Из уравнения  прочности преобразовав, получаем формулу  диаметра вала:

                                         

                                                                     (35)

где:  Т- крутящий момент сопротивления круглого сечения вала

- полярный момент сопротивления  круглого сечения вала

- допускаемое напряжение на  кручение.

                                               

                                                   (36,37)

В соответствии с рядом Ra40(СТ СЭВ 514-77) принимаем,

Разница составляет более 25%, следовательно нельзя ориентироваться  на стандартную муфту.

Назначаем посадочные размеры под уплотнения и подшипники. Величина буртика каждой ступени вала должна быть больше от предыдущего значения на 1…5мм

Принимаем диаметр  вала (мм) под манжетное уплотнение.

Диаметр вала под подшипники .

Диаметр под  уплотнение шестерни .

Выполняем эскиз  вала-шестерни 

6.2 Определение диаметра тихоходного вала редуктора.

Для тихоходного  вала редуктора определим вращающий момент без учета КПД передачи: 

                             

                                                                  (38) 

Где :

- вращающий момент на быстроходном валу.

- передаточное число.

Диаметр выходного  конца тихоходного вала определяется по формуле 35:

                                                                                                             

 

В соответствии с рядом (СТ СЭВ 514-77) принимаем,

Принимаем диаметр  вала под манжетное уплотнение.

Принимаем диаметр вала под подшипники .

Диаметр под  зубчатое колесо .

Выполняем эскиз вала  

6.3Конструктивные размеры зубчатого колеса 

Диаметр ступицы:

        

                                 (39)

Принимаем: 87мм

Длина ступицы:

           

                                      (40)

Принимаем: 60мм

Толщина обода:

               

                                                        (41)

Принимаем: 5мм

Колесо изготовлено  из поковки, конструкция дисковая.

Толщина диска:

           

                                                       (42)

Принимаем: 8мм

Диаметры отверстий  назначаем конструктивно, но не менее 15…20мм. Принимаем количество отверстий

Выполняем эскиз  колеса  

7. Конструктивные размеры элементов корпуса и крышки редуктора.

Корпус и крышку редуктора изготовим из серого чугуна СЧ18 ГОСТ 1412-88 [4] 

7.1 Определение толщины стенки корпуса.

Толщина стенки корпуса:

                                                                                                         (43)

 

Принимаем: 5мм 

7.2 Определение толщины  стенки крышки корпуса редуктора.

Толщина стенки крышки корпуса редуктора:

                                                                               (44)

Принимаем: 4мм 

7.3 Определение толщины  верхнего пояса  корпуса редуктора.

Толщина верхнего яруса редуктора

                                                                                            (45)

Принимаем 8мм 

7.4 Определение толщины  пояса крышки редуктора.

Толщина пояса  крышки редуктора

                                                                                         (46)

Принимаем 6мм 

7.5 Определение толщины  нижнего пояса корпуса редуктора.

Толщина нижнего  пояса корпуса редуктора

                                                                                                 (47)

 

Принимаем 12мм 

7.6 Определение толщины ребер жесткости корпуса редуктора.

Толщина ребер  жесткости корпуса редуктора

                                                                                       (48)

Принимаем 4мм 

7.7 Определение диаметров фундаментальных болтов.

Диаметры фундаментальных  болтов

                                                                                             (49)

Принимаем мм.  

7.8 Определение ширины нижнего пояса корпуса редуктора.

Ширина фланца для крепления редуктора к  фундаменту

                                                                                 (50)

 
 
 

7.9 Определение диаметров болтов, соединяющих корпус с крышкой редуктора.

Диаметры болтов, соединяющих корпус с крышкой  редуктора

                                                                                       (51)

Принимаем: 8мм. 

7.10 Определение ширины венца пояса (Ширины фланца) соединения корпуса и крышки редуктора около подшипников.

                                                                                                    (52)