Кинематический расчет привода, определение мощности и частоты вращения двигателя, передаточного числа привода и его ступеней, силовых параметров. Выбор материала, расчет зубчатой конической передачи, открытой клиноременной передачи, компоновка редуктора.
От типа двигателя, его мощности, частоты вращения и прочего зависят конструктивные и эксплуатационные характеристики рабочей машины и ее привода.Мощность двигателя зависит от требуемой мощности рабочей машины, а его частота вращения - от частоты вращения приводного выла рабочей машины.Общее передаточное число привода: где что дано по условию.Частота вращения выходного вала: Частота вращения входного вала:
Вращающий момент на приводном валу элеватора:
Момент на быстроходном валу редуктора:
Момент на тихоходном валу редуктора:
Момент на выходном валу привода:Выберем для колеса и шестерни сталь марки 40Х с термообработкой по варианту II [1], т.е. термообработка колеса - улучшение 269…302 НВ, а шестерни - закалка с нагревом ТВЧ, 45…50 HRC.База испытаний при расчете на контактную прочность База испытаний при расчете на изгиб Так как и , то коэффициенты долговечности: Следовательно, допускаемые контактные напряжения и напряжения изгиба: По формулам таблицы 2.2 [1] пределы выносливости, соответствующие базовым значениям равны: - для колеса3.1.1 Диаметр внешней делительной окружности колеса: 3.1.2 Углы делительных конусов, конусное расстояние и ширина колес Углы делительных конусов колеса и шестерни: Конусное расстояние: Ширина колес (значение округляем до целого числа по ряду [2, таблица 13.15]): 3.1.3 Модуль передачи Коэффициент т.к. зубья полностью прирабатываются ().Коэффициенты смещения: Эквивалентное число зубьев: По таблице 2.9 [1] находим: Напряжения изгиба в зубьях колеса: Напряжения изгиба в зубьях шестерни: Напряжения изгиба в зубьях колеса и шестерни меньше допускаемых.Для построения компоновочной схемы нужно дополнительно определить некоторые размеры валов. 3.3.1 Диаметры. а) Для выходного вала редуктора: Диаметры других участков вала: Принимаем Принимаем б) Для входного вала конического редуктора: Диаметры других участков вала: Принимаем стандартное значение (таблица 19.4 [1]);Выбор сечения ремня производится по номограмме [2, рис. 5.2….5.4] в зависимости от мощности, передаваемой ведущим шкивом, Р1, КВТ (номинальная мощность двигателя Рэ), и его частоты вращения n1, об/мин (номинальная частота вращения двигателя nэ). Примем для расчета узкий клиновой ремень (клиновые ремни нормального сечения применяются только для передач мощностью до 2 КВТ). 4.1.2 Определяем минимально допустимый диаметр ведущего шкива d1min, мм, по таблице 5.4 [2] в зависимости от вращающего момента на валу двигателя Тдв, Н·м, и выбранного сечения ремня. d1min = 63 мм. В целях повышения срока службы ремней рекомендуется применять ведущие шкивы с диаметром на 2 порядка выше d1min из стандартного ряда. d1 = 80 мм.4.2.1 Проверить прочность одного клинового ремня по максимальным напряжениям в сечении ведущей ветви ?max Напряжения изгиба: h = 8 мм - высота сечения клинового ремня [2, таблицу К31];Силы в зацеплении редукторной передачи мы определили в пункте 3.2.2: Окружная сила на среднем диаметре колеса:
Осевая сила на шестерне, равная радиальной силе на колесе:
Радиальная сила на шестерне, равная осевой силе на колесе:Определяли в пункте 4.1.17: Сила давления на вал:Они испытывают сложную деформацию - совместное действие кручения, изгиба и растяжения (сжатия).Рекомендуется применять термически обработанные среднеуглеродистые и легированные стали 45, 45ХПроектный расчет валов выполняется по напряжениям кручения, т. е. при этом не учитывают напряжения изгиба, концентрации напряжений и переменность напряжений во времени (циклы напряжений).Редукторный вал представляет собой ступенчатое цилиндрическое тело, количество и размеры ступеней которого зависят от количества и размеров установленных на вал деталей.Выбор подшипников качения зависит от ряда факторов: передаваемой мощности редуктора, типа передачи, соотношения сил в зацеплении, частоты вращения внутреннего кольца подшипника, требуемого срока службы, приемлемой стоимости, схемы установки. Для тихоходного вала выбираем конические роликовые подшипники легкой серии (схема установки - враспор).Эскизная компоновка устанавливает положение колес редукторной пары, элемента открытой передачи и муфты относительно опор (подшипников). Наметить расположение проекций компоновки в соответствии с кинематической схемой привода и наибольшими размерами колес. Вычертить редукторную пару в соответствии с геометрическими параметрами, полученными в результате проектного расчета. Для предотвращения задевания поверхностей вращающихся колес за внутренние стенки корпуса контур стенок провести с зазором х = 8…10 мм; такой же зазор предусмотреть между подшипниками и контуром стенок. Действительный контур корпуса зависит от его кинематической схемы, размеров деталей передач, способа транспортировки, смазки и т. д. и определяется при разработке конструктивной компоновки.a = 123,11 мм;
