Расчет привода с косозубым редуктором

3.8 Определяем действительное межосевое расстояние

,      (25)

где – диаметр делительной окружности шестерни и колеса соответственно, мм.

 

3.9 Определяем действительный угол наклона зубьев относительно горизонта

,      (26)

где     - модуль, мм;

   - число зубьев шестерни  и колеса соответственно;

- межосевое расстояние, мм.

 

3.10 Определяем ширину зубьев шестерни и колеса

Определяем ширину зуба на колесе :

,       (27)

где  – коэффициент зависимости ширины колеса от межосевого расстояния;

- межосевое расстояние, мм.

 

Округляем до целого = 34

 

Определяем ширину зуба на шестерне:

,      (28)

где  – ширина зуба на колесе, мм.

 

3.11 Определяем окружную скорость

Так как у нас колесо и шестерне находятся в постоянном зацеплении, то окружные скорости будут одинаковы. Следовательно, можно найти

 

только одну окружную скорость.

;                                                   (29)

,     (30)

где - основной диаметр, соответствующий шестерни или колесу, мм;

 – частота вращения  на соответствующем звене, мин-1;

- модуль, мм;

Z1 – число зубьев на шестерне.

 

 

По найденной скорости определяем степень точности изделия по таблице 3.

Таблица 3 «Степень точности от окружной скорости»

степень точности	окружная скорость, м/с
	β =0	β >0
6(высокая точность)	до 15	до 25	высокоскоростная передача
7(точная)	до 10	до 17	большая скорость
8(средняя точность)	до 6	до 10	общего применения
9(низкая точность)	до 2	до 3,5	тихоходная передача

Исходя из полученной окружной скорости, которая равна V = м/с, наша степень точности 9.

3.12 Уточняем динамический коэффициент

 определяем по окружной скорости V, прочности НВ и степени точности по таблице 4.

 

 

 

 

Таблица 4 «Зависимость динамического коэффициента от окружной скорости, прочности и степени точности»

степень точности	прочность	Окружная скорость, м/с
		1	2	5	8	10
7	НВ<350	1,04/1,02	1,12/1,06	1,2/1,08	1,32/1,13	1,4/1,16
8	НВ<350	1,05/1,02	1,15/1,06	1,24/1,1	1,38/1,15	1,48/1,19
9	НВ<350	1,06/1,02	1,12/1,06	1,28/1,11	1,45/1,18	1,56/1,22

 

Исходя из таблицы для косозубой передачи.

  3.13 Уточняем коэффициент неравномерности распределения нагрузки

Коэффициент находим исходя из данной монограммы 1, учитывая коэффициент, учитывающий размерность между диаметром и шириной зуба.

 

Монограмма 1

       (31)

где     – ширина зуба на шестерне, мм;

 – основной диаметр шестерни, мм.

 

 

 

Найдем:

 

  Учтя все данные.

3.14 Уточняем коэффициент распределения нагрузки между зубьями

Коэффициент уточняем по таблице 5.

Таблица 5 «Зависимость коэффициента от окружной скорости и степени точности»

окружная скорость, м/с	степень точности	К_Нα^*
до 5	7	1,03
	8	1,07
	9	1,13
от 5 до 10	7	1,05
	8	1,1
от 10 до 15	7	1,08
	8	1,15

Исходя из данных.

3.15 Уточняем коэффициент нагрузки

,     (32)

где - динамический коэффициент;

- коэффициент неравномерности  распределения нагрузки;

- коэффициент распределения нагрузки  между зубьями.

 

3.16 Проверяем на контактное напряжение

,    (33)

где - действующее межосевое расстояние, мм;

- передаточное число;

- коэффициент нагрузки;

 – момент на 2 валу, Нмм;

 

           - ширина зуба колеса, мм.

 

 

 

3.17 Проверка на рациональность проекта

Чтобы проект был рациональным недогрузка по напряжению не должна превышать 10%, а перегрузка не должна быть больше 5%.

,     (34)

где  – допускаемое напряжение, Н/мм;

- контактное напряжение, Н/мм.

 

Так как, то проект рационален. 

4 Расчет цепной передачи

4.1 Определение  шага цепи

Исходные значения

Т2вых = Т1 = 33239,1 Нмм – момент на первой звездочке;

n = 168,0701 мин-1 – частота вращения на 2 валу;

U = 5.5285 – передаточное отношение.

,     (35)

где - эксплуатационный коэффициент;

- момент на первой звездочке, Нмм;

- число зубьев на ведущей  звездочке;

  – удельное давление, МПа.

Определим эксплуатационный коэффициент:

,   (36)

где коэффициент характера нагрузки (- спокойный характер нагрузки);

коэффициент влияния межосевого расстояния (межосевое расстояние находится в пределах (30…50);

 коэффициент, учитывающий способ  регулировки (способ регулировки натяжения оттяжным роликом);

 коэффициент наклона к горизонту (угол меньше 60О);

 коэффициент характера смазки (смазка периодическая);

 коэффициент сменности ( двухсменная)

 

Определим число зубьев на ведущей звездочке:

,      (37)

где передаточное отношение.

 

Определим удельное давление:

 

Удельное давление находим по таблице 6 зависимости удельного давления от скорости.

Таблица 6 «Зависимость удельного давления от скорости»

скорость, м/с	0,1	0,4	1,0	2,0	4,0	6,0	8,0	10,0
удельное давление, Мпа	32	28	25	21	17	14	12	10

 

Возьмем скорость V = 0,7 м/с и относительно нее возьмем удельное давление, тогда удельное давление будет равно.

Подставляем данные в уравнение (35) и находим шаг цепи

 

Используя ГОСТ 13568-97 шаг цепи берем.

4.2 Определяем число зубьев на ведомой звездочке

,       (38)

где- число зубьев на ведущей звездочке;

  передаточное отношение.

 

Полученный результат округляем до целого нечетного числа.

4.3 Уточняем передаточное число

,      (39)

где - число зубьев на ведущей звездочке;

- число зубьев на ведомой  звездочке.

 

Определим отклонение от предыдущего по формуле (21.1)

 

Так как процентное отклонение меньше 3, то такая погрешность допускается.

 

4.4 Определяем окружную скорость ведущей звездочки

,     (40)

 

где - число зубьев на ведущей звездочке;

 шаг цепи, мм;

n1 – частота вращения, мин-1.

 

Уточним удельное давление по таблице 6:

 

4.5 Определяется действующее удельное давление

,      (41)

обозначения смотреть уравнение (35).

 

4.6 Определяем межосевое расстояние

,      (42)

где  шаг цепи, мм.

 

4.7 Определяем число звеньев в цепи

,   (43)

где    А – межосевое расстояние, мм;

 шаг цепи, мм;

- число зубьев на ведущей  звездочке;

- число зубьев на ведомой  звездочке.

 

Полученное число округляем до целого и получаем

4.8 Рассчитываем уточненное межосевое расстояние

,  (44)

где число звеньев в цепи;

 шаг цепи, мм;

- число зубьев на  ведущей звездочке;

 

- число зубьев на ведомой  звездочке.

 

4.9 Определяем число ударов цепи при входе в зацепление со звездочкой

,      (45)

где- число зубьев на ведущей звездочке;

n1 – частота вращения, мин-1;

 число звеньев в цепи.

 

Для того чтобы цепь не разорвалась число ударов не должном превышать предельное число ударов, определяемое по таблице 7.

Таблица 7 «Зависимость числа ударов от шага цепи»

	шаг цепи, мм	12,7	15,87	19,05	25,4	31,75
число ударов цепи, мин^(-1)	роликовое	30	23	18	15	12
	зубчатое	40	33	25	15	12

 

Исходя из таблицы, предельное число ударов равно

Наше значение меньше предельного, следовательно, цепь не разорвется.

4.10 Коэффициент запаса прочности

,     (46)

гдеразрушающая сила, Н;

 действующее максимальное усилие, Н.

,    (47)

где окружная сила, Н;

 сила воздействия веса цепи, Н;

сила от динамических воздействий, Н;

сила от инерциальных воздействий, Н.

Определим окружную силу:

,     (47.1)

где момент на ведущей звездочке, Нмм;

 диаметр ведущей звездочки, мм.

Определим диаметр ведущей звездочки

,      (47.1.1)

где шаг цепи, мм;

- число зубьев на ведущей  звездочке.

 

Следовательно

 

Определим силу воздействия веса цепи:

,    (47.2)

где    m – коэффициент массы на метр цепи, кг/м (определяем по ГОСТ13568-97 m = 0,8);

К – коэффициент расположения цепи (К = 6 – горизонтальное расположение);

 – межосевое расстояние, м.;

 

 

 

Определим силу от динамических воздействий:

,     (47.3)

где    m – коэффициент массы на метр цепи, кг/м;

  скорость цепи, м/с.

 

Определим силу от инерциальных воздействий:

,    (47.4)

где     m – коэффициент массы на метр цепи, кг/м;

 – межосевое расстояние, м;

n1 – частота вращения, мин-1;

 шаг цепи, м.

 

Полученные значения подставляем в формулу (47):

 

Разрушающую силу находим по ГОСТ 13568-97

Подставляем данные в формулу (46):

 

Предельное значение запаса прочности берем [] = 30. Сравнивая полученный результат с предельным значением, получаем что данный коэффициент запаса устраивает условиям.

4.11 Определяем давление на валы

,    (48)

где окружная сила, Н;

 сила воздействия веса цепи, Н;

 – коэффициент нагрузки на  вал (так как нагрузка спокойная).

 

 

 

4.12 Определяем критическую частоту вращения

,    (49)

где    m – коэффициент массы на метр цепи, кг/м;

 – межосевое расстояние, м;

 действующее максимальное усилие, Н;

- число зубьев на ведущей  звездочке.

 

Сравнивая критическую и действующую, видим, что условие выполняется.

4.13 Требования на сборку

а) Натяжение цепи по провисанию ведомой ветви:

,     (50)

где – межосевое расстояние, мм.

 

б) Допуск не параллельности осей звездочек (0,1 мм на 100 мм межосевого расстояния):

  0,6362 мм.

в) Допуск смещения боковых поверхностей звездочек ∆ от межосевого расстояния определим по таблице 8.

Таблица 8 «Зависимость допуска смещения от межосевого расстояния»