Проектирование привода с одноступенчатым цилиндрическим косозубым редуктором и цепной передачей

   Проверка  контактных напряжений (формула 3.6 ):

   Силы, действующие в зацепление (формулы 8.3, 8.4 ):

   окружная  Н;

   радиальная  Н;

   осевая  Н

   Проверяем зубья на выносливость по напряжениям  изгиба по формуле (3.25 ):

   Здесь коэффициент нагрузки (стр.42 ). При , твердости и не симметричном расположении зубчатых колес относительно опор выбираем по таблице 3.7 ; (табл. 3.8 ).

    - коэффициент,  учитывающий форму зуба и зависящий  от эквивалентного числа зубьев  :

   у шестерни ;

   у колеса        .

     и  (ГОСТ 21354-75).

   Допускаемое напряжение по формуле (3.24 ):

   Для стали 45 улучшенной при твердости  НВ (табл. 3.9 ).

   Для шестерни МПа; для колеса МПа. - коэффициент безопасности, где , (для поковок и штамповок) (табл. 3.9, стр. 42-43 ). Следовательно, .

   Допускаемые напряжения:

   для шестерни: МПа;

   для колеса: МПа.

   Находим отношения :

   для шестерни: МПа;

   для колеса: МПа.

   Дальнейший  расчет следует вести для зубьев колеса, для которого найденное отношение  меньше.

   Определяем  коэффициенты и (см. гл. III, пояснения к формуле (3.25) ):

   для средних значений коэффициента торцового  перекрытия =1,5 и 8-й степени точности =0,92.

   Проверяем прочность зуба колеса по формуле:

   Условие прочности выполнено. 

   IV. Предварительный расчет валов редуктора. 

   Предварительный расчет проведем на кручение по пониженным допускаемым напряжениям. 

   Ведущий вал:

   диаметр выходного конца при допускаемом  напряжении МПа по формуле 8.16 :

   Так как вал редуктора соединен муфтой с валом электродвигателя, то необходимо согласовать диаметры ротора и . Некоторые муфты, например УВП могут соединять валы разных диаметров в пределах одного номинального момента.

     У подобранного электродвигателя  диаметр вала 42мм (табл. П.2 ). Выбираем МУВП по ГОСТ 21424-75 с расточками полумуфт под =42мм и =35мм. Примем под подшипниками =40мм. Шестерню выполним за одно целое с валом.

   Рис. 3. Конструкция ведущего вала. 
 

   Ведомый вал:

   Учитывая  влияние изгиба вала от натяжения  цепи, принимаем  МПа

   Диаметр выходного конца вала

   Принимаем значение из стандартного ряда =60мм. Диаметр вала под подшипниками принимаем =65мм, под зубчатым колесом =70мм.

   Диаметры  остальных участков валов назначают исходя из конструктивных соображений при компоновке редуктора. 

   Рис. 4.Конструкция ведомого вала. 

   V. Конструктивные размеры шестерни и колеса. 

   Шестерню  выполняем за одно целое с валом, ее размеры определены выше: =71,42мм; =77; =105мм.

   Колесо  кованое: =428,57мм; =435мм; =100мм.

   Диаметр ступицы мм; длина ступицы мм, принимаем мм.

   Толщина обода  мм, принимаем мм.

   Толщина диска  мм. 

   VI. Конструктивные размеры корпуса редуктора. 

   Толщина стенок корпуса и крышки: мм, принимаем мм; мм, принимаем мм.

   Толщина фланцев поясов корпуса и крышки:

   верхнего  пояса корпуса и пояса крышки

    мм; мм;

   нижнего пояса корпуса

    мм; принимаем  мм.

   Диаметр болтов: фундаментных

    мм; принимаем  болты с резьбой М20;

   крепящих  крышку к корпусу у подшипников

    мм;

     принимаем болты с резьбой  М16.

   соединяющих крышку с корпусом мм; принимаем болты с резьбой М12. 

   VII. Расчет цепной передачи. 

   Выбираем  приводную роликовую однорядную цепь.

   Вращающий момент на ведущей звездочке

    .

   Передаточное  число было принято ранее

   Число зубьев: ведущей звездочки

    ;

   ведомой звездочки

   Принимаем

     и  .

   Тогда фактическое  .

   Отклонение

    , что допустимо.

   Расчетный коэффициент нагрузки (см. гл. VII, пояснения к формуле (7.38) ):

   где - динамический коэффициент при спокойной нагрузке (передача к ленточному конвейеру); учитывает влияние межосевого расстояния ( при ); - учитывает влияние угла наклона линии центров ( , если этот угол не превышает 60⁰; в нашем случае ); при периодическом регулировании натяжения цепи; при непрерывной смазке; учитывает продолжительность работы в сутки, при односменной работе =1.

   Для определения шага цепи (формула 7.38 ) необходимо знать допускаемое давление в шарнирах цепи. Табличное значение допускаемого давления задано в зависимости от частоты вращения звездочки и шага t. Поэтому для расчета величиной следует задаваться ориентировочно. Ведущая звездочка имеет частоту вращения об/мин. Среднее значение допускаемого давления при об/мин =25МПа (табл.7.18 ).

   Шаг однорядной цепи (m=1)