1.3 Частоты вращения, угловые скорости, мощности и моменты на валах привода
1.3.1 Частоты вращения валов: об/мин;
об/мин;
об/мин;
об/мин.
Находим различие полученной с изначальным значением
где 80,02 - полученное значение , 80 - изначальное значение .
.3.2 Угловые скорости валов:
рад/с;
рад/с;
рад/с;
рад/с.
.3.3 Мощности на валах привода: кВт;
кВт;
кВт;
кВт.
Находим различие полученной c изначальным значением
,
где 1,79 - полученное значение , 1,8 - изначальное значение .
.3.4 Моменты на валах привода:
Нм;
Нм;
Нм;
Нм.
.3.5 Максимальный момент при перегрузке на первом валу (на валу двигателя) .
Мощности двигателя кВт соответствует номинальный момент
Нм. Отсюда
Нм
Очевидно, при кратковременных перегрузках максимальные моменты на всех остальных валах будут превышать моменты, рассчитанные при передаче требуемой мощности в
раза.
Исходя из этого соображения, получаем:
Нм;
Нм;
Нм;
Нм;
.3.6 Результаты расчетов, выполненных в подразделе 1.3, сведены в таблице 1.1.
Таблица 1.1 - Частоты вращения, угловые скорости, мощности и моменты на валах привода
№ вала по рис.1.1
|
, об/мин , рад/с , кВт , Нм , Нм
|
|
|
|
|
1
|
949
|
99,33
|
1,98
|
19,93
|
44,29
|
2
|
379,5
|
39,73
|
1,88
|
47,32
|
114,05
|
3
|
80,02
|
8,38
|
1,81
|
215,9
|
479,29
|
4
|
80,02
|
8,38
|
1,79
|
213,6
|
474, 19
|
2. Расчёт косозубой передачи редуктора
2.1 Материалы зубчатых колёс и допускаемые напряжения
.1.1 Задание не содержит ограничений на габариты привода, поэтому для зубчатых колёс назначаем дешевую углеродистую качественную конструкционную сталь 45 по ГОСТ 1050-88. После улучшения (закалка и высокий отпуск до окончательной обработки резанием) материал колес должен иметь нижеследующие механические свойства /2, с.34/:
|
Шестерня
|
Колесо
|
Твердость
|
НВ 230…260
|
НВ 200…225
|
Предел текучести , не менее440 МПа400 МПа
|
|
|
Предел прочности , не менее750 МПа690 МПа
|
|
|
2.1.2 Допускаемое контактное напряжение при расчёте зубьев на выносливость в общем случае /2, с.33/
(2.1)
где - предел контактной выносливости при базовом числе циклов, МПа;
- коэффициент долговечности;
-коэффициент безопасности.
Для стальных колес с твердостью менее HB 350 /2, с.34/
. (2.2)
Коэффициент долговечности /2, с.33/
, (2.3)
Где -базовое число циклов;
-эквивалентное (действительное) число циклов перемены напряжений.
Для стали с твердостью НВ 200 базовое число циклов /2, с.34/.
Эквивалентное (действительное) число циклов /3, с.184/
, (2.4)
Где -число зубчатых колёс, сцепляющихся с рассматриваемым колесом;
-частота вращения этого колеса, об/мин;
-срок службы передачи в часах.
Для шестерни и для колеса , об/мин, об/мин,
Расчёт по формуле (2.4) даёт для шестерни и колеса соответственно
,
.
Без вычислений по формуле (2.3) видно, что коэффициент долговечности для каждого из колёс окажется меньше единицы, так как и . В таком случае следует принимать /2, с.33/.
Если взять коэффициент безопасности /2, с.33/, то расчёт по формулам (2.1) и (2.2) даст допускаемые контактные напряжения для шестерни и колеса соответственно
МПа,
МПа.
В частном случае для косозубых передач допускаемое контактное напряжение при расчёте на выносливость /2, с.35/
(2.5)
при соблюдении условия
,
Где и -соответственно допускаемые контактные напряжения для шестерни и колеса, вычисленные по формуле (2.1), МПа;
-меньшее из двух напряжений, входящих в правую часть формулы (2.5), МПа.
Расчёт по формуле (2.5) даёт для быстроходной пары МПа. Условие выполняется, так как
.
.1.3 Допускаемое контактное напряжение при кратковременных перегрузках для колёс из нормализованной, улучшенной и объёмно закалённой стали зависит от предела текучести и вычисляется по формуле /3, с.187/:
(2.6)
При МПа (минимальное значение для колеса по пункту 2.1.1)
МПа.
.1.4 Допускаемые напряжения изгиба при проверочном расчете зубьев на выносливость вычисляются по формуле /3, с. 190/
, (2.7)
где
-предел выносливости материала зубьев при отнулевом цикле, соответствующий базовому числу циклов;
-коэффициент долговечности при расчете зубьев на изгиб;
-коэффициент, учитывающий влияние двустороннего приложения нагрузки на зубья (в случае реверсивной передачи);
-допускаемый коэффициент безопасности (запаса прочности)
По рекомендации /2, с.43…45/ берем:
для нормализованных и улучшенных сталей НВ;
при одностороннем нагружении зубьев, принимая привод не реверсивным, ;
для стальных поковок и штамповок при твёрдости менее НВ 350 .
Коэффициент долговечности /3, с. 191/
, (2.8)
Где -показатель корня;
-базовое число циклов;
-эквивалентное (действительное) число циклов.
Для колёс с твёрдостью зубьев до НВ 350 величина равна соответственно 6. Для всех сталей принимается .
Для обоих колёс имеет те же численные значения, что и (см. пункт 2.1.2). Оба эти значения (для шестерни - , для колеса - ) больше .
Поэтому принимается коэффициент долговечности /3, с. 191, 192/.
Расчёт по формуле (2.7) даёт соответственно для шестерни и колеса
.1.5 Допускаемое напряжение изгиба при расчёте зубьев на кратковременные перегрузки при твёрдости менее НВ 350 /3, с. 193/
. (2.9)
Расчёт по этой формуле с учетом характеристик материала (см. пункт 2.1.1) даёт для шестерни и колеса соответственно
МПа, МПа.
Достарыңызбен бөлісу: |