Материал: Расчет и проектирование одноступенчатого редуктора общего назначения

Принимаем стандартное значение

. Расчетные коэффициенты:

. Внешний окружной модуль по формуле.

. Число зубьев колеса и шестерни.

Принимаем:

. Фактическое передаточное число

Отклонение от заданного

11. Углы делительных конусов по формуле:

. Основные геометрические размеры

Пригодность размера ширины зубчатого венца

92,78

13. Средняя окружная скорость колес и степень точности:

. Силы в зацеплении по формулам (9.57)...(9.59): окружная на колесе и шестерне

Радиальная на шестерне и осевая на колесе

601н

. Коэффициент динамической нагрузки

. Расчетное контактное напряжение по формуле (9.74)

всего на 1%, что возможно.

Контактная прочность зубьев обеспечивается.

. Эквивалентное число зубьев шестерни и колеса по формуле (9.46)

Коэффициенты формы зуба:

. Принимаем коэффициенты:

19. Расчетное напряжение изгиба в основании зубьев шестерни по формуле

Расчетное напряжение изгиба в основании зубьев колеса.

Прочность зубьев на изгиб обеспечивается.

Проектировочный расчет быстроходного вала

. Ориентировочный расчет и конструирование быстроходного вала конического редуктора.

Вращающий момент на валу

Т₂ = 152,87 (Н · м)

Материал вала - сталь 45

 - допускаемое напряжение вала на кручение (величина напряжения принимается заниженной, т.к. вал работает еще на изгиб).

.1. Определяем d вала на входе:

.2. Определяем d вала под крышку с уплотнением ГОСТ 8752-79

d_{1 упл.} = 32мм (ГОСТ 8752-79)

.3. Определяем d резьбы под регулировочную гайку М39 х 1,5(ГОСТ 11-871-80)

=33мм

.4. Определяем d вала под подшипник:

 -ориентировочно (ГОСТ 7207)

.5. Продольные размеры вала:

Длина участка на входе

Длина участка под крышку с уплотнением

Для определения длины участка вала под подшипники необходимо ориентировочно принять подшипник.

Для конического редуктора - это конический роликовый подшипник 7207.

Габаритные размеры Т = 28,5 мм; D = 72 мм

По найденным размерам вала выполняется эскиз. Размеры шестерни известны из расчета конической передачи (рис.1).

2. Проверочный расчет ведущего вала конического редуктора на статическую прочность

Исходные данные взяты из расчета конической передачи на контактную прочность.

Окружная сила

Осевая сила

Радиальная сила

Вращающий момент

152,87

Допускаемое напряжение для стали 45

Средний делительный диаметр шестерни

Усилие, передаваемое соединительной муфтой

 Составить схему нагружения валов (рис.2).

Рис.2.

.2. Определить опорные реакции в вертикальной плоскости и построить эпюру изгибающих моментов (рис.3).

Проверка:

.3. Определить опорные реакции в горизонтальной плоскости и построить эпюру изгибающих моментов (рис.3).

Проверка:

Изгиб:

Рис.3.

.4. Построить эпюру крутящего момента (рис.3).

.5. Проверить прочность вала.

Опасным сечением вала является В, т.к. здесь возникают наибольшие изгибающие моменты. Расчет ведется по максимальным касательным напряжениям.

Условие статической прочности выполняется.

. Проверочный расчет вала

Рассчитать быстроходный вал конического редуктора на сопротивления усталости. Выбор необходимых коэффициентов их обозначения и численные значения (п. 5.2, гл. III, стр. 171).

Рассмотрим сечение вала В, которое более нагружено. Концентратором напряжений является напрессовка подшипника на вал (сечение В).

Материал вала - сталь 45 без упрочнения

Коэффициент запаса прочности

Коэффициент запаса прочности на усталостную выносливость

Подбор подшипников для конического редуктора

1. Для быстроходного вала редуктора.

Чаще всего в конических редукторах применяют конические роликовые подшипники (рис.4) за исключением быстроходных передач с n>3000 об/мин. В последнем случае устанавливают шариковые радиально-упорные подшипники для снижения потерь на трение (рис.5).

 Рис.4.                                                      Рис.5.

Конические роликовые подшипники устанавливают по схеме «врастяжку», которая более компактна (рис.6).

1 - набор металлических прокладок

- крышка подшипника

- стакан

R_r1, R_r2 - радиальные составляющие

Рис.6.

Регулирование подшипников по схеме «враспор» производится осевым перемещением наружных колец подшипников, используя тонкие металлические прокладки, установленные под фланцами крышек. За счет этих же прокладок регулируют и зацепление конической передачи.

Исходные данные:

 -базовая долговечность подшипника(т63,с85, пункт 3)

P=3,33 -для роликовых подшипников

=75,36

Условия работы обычные.

. Суммарные радиальные опорные реакции:

. Проверим возможность установки подшипника легкой серии 7209А,

для которого из каталога выписываем:

. Осевые составляющие радиальных реакций по формуле:

. Результирующая осевая нагрузка подшипников

В нашем случае:

. Рассмотрим подшипник

Отношение

поэтому следует учитывать результирующую осевую нагрузку,

при этом коэффициент  (табл. 16.1).

Расчетные коэффициенты:

. Эквивалентная динамическая нагрузка подшипников  по формуле (16.8).