Привод конвейера

Отклонение от заданной величины , что соответствует норме. 
 
 
 

Диаметры зубчатых колёс:

Начальные  

 мм

 мм

Вершин зубьев 

 мм

 мм

Впадин зубьев 

 мм

 мм

Расчетное межосевое  расстояние

 мм 
 

4.3.4.Проверка контактных напряжений 

Окружная сила в зацеплении

 

Н 

Окружная скорость колеса

м/с

По полученным значениям определяем степень точности: 8 степень точности.

Определяем действительные контактные напряжения:

,

где   – коэффициент, учитывающий механические свойства материала передачи;

 – коэффициент, учитывающий форму сопряжённых поверхностей зубьев;

      – коэффициент торцевого перекрытия;

 –  коэффициент, учитывающий суммарную длину контактных линий;

       – коэффициент нагрузки;

       – учитывает внешнюю динамику передачи;

      1.09 – коэффициент устранения зазора;

       – учитывает внутреннюю динамику передачи;

      1.09 – учитывает неравномерность распределения нагрузки по ширине;

Тогда МПа 

Определяем процент недогрузки

- недогрузка 

4.3.5.Проверка расчётных изгибных напряжений 

Определяем действительные напряжения изгиба

,

где  ;

      = 1.1;

      =1.18;

      – учитывает наклон зуба;

       – учитывает форму зуба и выбирается в зависимости от эквивалентного числа зубьев;

Если  , то 4.3

           , то 3.7

По известным  параметрам высчитываем

МПа

МПа

      Итак, из расчета вычисленные действительные изгибные напряжения меньше допустимых, и действительные контактные напряжения также меньше допустимых, значит, условие прочности по изгибу и контактной выносливости выполняется.

       
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

5.Выбор типа и схемы установки подшипников качения 

    Так как первая передача выполнена раздвоенной  косозубой, то на первом валу будут отсутствовать осевые нагрузки. Вторая ступень является прямозубой, это значит, что на втором и третьем валу также будут отсутствовать осевые нагрузки.

    В данной конструкции необходимо один из валов первой ступени сделать  с фиксирующими опорами, а второй с «плавающими» опорами. Схемы для установки остальных двух валов -  «враспор» - вал сжат между подшипниками.

    Так как вторая ступень - прямозубая передача, то «плавающим» будет второй вал. В качестве опор для этого вала выбираем шарикоподшипники

Предварительно  принимаем подшипники

для вала-шестерни:

тип: шариковые  радиальные однорядные  

серия: легкая

№ 206  ГОСТ 8338-75,

d=30 мм; D=62 мм; B=16 мм; C=19.5 кН; C₀=10 кН; 

для второго  вала

тип: : шариковые радиальные однорядные  

серия: легкая

№ 208  ГОСТ 8338-75,

d=40 мм; D=80 мм; B=18 мм; C=32.0 кН; C₀=17,8 кН; 

для третьего вала

тип: шариковые радиальные однорядные 

серия: средняя

№ 213  ГОСТ 8338-75

d=65 мм; D=120 мм; B=23 мм; C=56 кН; C₀=34 кН; 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

6. расчет валов 

6.1.Проектный расчет валов (по кручению)

       Первый  вал:  мм;

       Второй вал:  мм;

       Третий  вал:   мм; 

        мм;

        мм;

         мм; 
 

6.2.Расчет вала на выносливость

      Расчет  на выносливость будем проводить  для промежуточного вала редуктора. Расчет проводится в наиболее опасном сечении. Чтобы определить это сечение, нужно составить расчетную схему вала, со всеми приложенными к нему силами, затем определить все реакции, возникающие в опорах, построить эпюры изгибающих и крутящего моментов. 

Определим силы, действующие на вал:

 Н – окружная сила на  шестерни;

, Н - радиальная сила на  шестрерни;

,Н – окружная сила на  колесе;

 Н – радиальная сила;

 Н – осевая сила;

 мм – плечо действия осевой силы;

Горизонтальная  плоскость:

      

    

      
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    Рисунок 1. – Схема сил, действующих на вал; эпюры изгибающих и крутящего  моментов 

Вертикальная  плоскость:

     По  полученным значениям реакций, используя теорию из курса «Сопротивление материалов», строим эпюры изгибающих моментов. Эпюру крутящего момента строим с учетом того, что вращение происходит против часовой стрелки и передача является раздвоенной. 

     Очевидно, что сечение под опорой В является наиболее опасным. Поэтому рассчитываем сечение, где возможна наиболее высокая концентрация напряжений. Материалом для вала является Сталь 45.. 

Найдем момент сопротивления проверочного сечения  при   изгибе (W) и кручении (W_k):

 мм³    

 мм³   

Найдем предел выносливости стали при изгибе и  кручении

=735 МПа - предел прочности стали.

Принимаем Сталь 45 - среднеуглеродистая.

Существуют эмпирические зависимости для вычисления предела  выносливости по известному пределу прочности :

    для углеродистых сталей при изгибе

 МПа; 

    Предел выносливости при кручении:

 МПа; 

Рассчитаем нормальное напряжение для симметричного цикла

 МПа; 

Определим касательное напряжение для нулевого цикла

  МПа;

Эффективные коэффициенты концентрации напряжений

  

Значения коэффициентов  , и

 

Определим коэффициент  запаса прочности по нормальному  напряжению

 

Определим коэффициент  запаса прочности по касательному напряжению:

  

Запишем общий  коэффициент запаса прочности:

,       

где: 

     Условие выполняется. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    

7.Расчет  элементов корпуса редуктора 

     Корпус  редуктора служит для размещения и координации деталей передачи, защиты их от загрязнения, организации  системы смазки, а также восприятия сил, возникающих в зацеплении редукторной пары, подшипниках, открытой передачи. Наиболее распространённый способ изготовления корпусов - литьё из серого чугуна (например, СЧ15).

     Габаритные  размеры корпуса определяются размерами расположенной в корпусе редукторной пары и кинематической схемой редуктора. При этом

вертикальные  стенки редуктора перпендикулярны  основанию, верхняя плоскость крышки корпуса параллельна основанию.

Толщина стенок редуктора:

 мм; 

Но по условию минимальная толщина  стенок 8 мм.

Определяем  диаметры болтов:

      фундаментные 

 мм;

     для соединения корпуса и у крышки у бобышек подшипников

 мм;

для соединения корпуса и крышки по периметру

  мм;

     Число фундаментных болтов определяется габаритами редуктора и в нашем случае равно 4. Основные параметры корпуса редуктора определяются технологией литейного производства и выбираются конструктивно. Для соединения корпуса и крышки у бобышек подшипников будем ставить по 2 болта. Для соединения корпуса и крышки болты диаметром мм будем ставить через (12..15) . Литейные радиусы > 5мм.