Проверочный расчет передачи

7.2 Проверочный расчет передачи

Определим напряжение от растяжения

σ₁ = F_o/S = 723/230 = 3,14 МПа

S = 230 мм²

S – площадь поперечного сечения ремня

Определим напряжение от изгиба ремня

Е_u= 200 МПа

δ = толщина ремней

δ = 3 мм

δ_u = 200 ∙ 3/200 = 3 МПа

Определим напряжение от центробежной силы

σ_V = p ∙ V² ∙10^-6

p = 1200 кг/м³

p – плотность ремня

σ_V = 1200 ∙ 8² ∙10^-6 = 0,08 МПа

Определим максимальное напряжение в сечении ремня

σ_max = σ₁+ σ_u+ σ_V= 3,14 + 3 + 0,08 = 6,22 МПа

σ_max≤ 7 МПа

6,22 ≤ 7

Определим коэффициент, учитывающий влияние передаточного отношения

Сi = 1.5 3√Upn – 0.5 =

Определим рабочий ресурс передачи

Н0 = Nоу∙Lp∙(σ-1/σmax)8/60π ∙ d1∙ n1 ∙ Ci ∙ CH ; ч

Nоу = 4,7 ∙ 106

Nоу – базовое число циклов

σ-1 = 7 МПа

σ-1 – предел выносливости

CH =1

Н0 = (Nоу∙Lp∙(σ-1/σmax)/60π ∙ d1∙ n1 ) ∙ Ci ∙ CH = (4,7 ∙ 106 ∙ 3500 ∙(7/6,22)8/60∙3,14∙200∙731)1,7∙1 = ч

Н₀ ≥ 1000 ч

8. Выбор соединительных муфт

Чтобы скомпенсировать возможную несоосность валов применяем муфту типа МУВП по ГОСТ 21424-75

Определим расчетный крутящий момент

Т_расч = К ∙ Т₃; Нм

К = 1,5

К – коэффициент, учитывающий характер работы муфты

Т_расч = 1,5 ∙ 4672,24 = 7008,36 Нм

Т_расч ≤ Т_табл

Принимаем муфту типа МУВП 4000-90-2,1 по ГОСТ 214240-75.

9. Расчет шпоночных соединений

9.1 Выбор материала и конструкции

Шпонки призматические с плоскими торцами.

Материал шпонок Ст45 нормализованная.

9.2 Проверка шпонки на прочность

σ_смmax = 2Т/d ∙ l (h-t₁); МПа

[σ_см] 100 МПа

[σ_см] – допускаемое напряжение смятия при стальной ступице.

[σ_см] 70 МПа

[σ_см] – допускаемое напряжение смятия при чугунной ступице.

1. Тихоходный вал

а) зубчатое колесо (ступица-сталь)

d = 110 мм; b = 28 мм; h = 16 мм; S = 0,4÷0,6; t₁ = 10 мм; t₂ = 6,4 мм;

 l = 70 мм.

σсм max = 2 ∙ 4672,24 ∙ 103/110 ∙ 70(16-10) = 202 МПа

σсм ≤ 100

Принимаем шпонку 28х16х70 ГОСТ 23360-78

б) муфта (ступица – чугун)

d = 95 мм; b = 28 мм; h = 16 мм; S = 0,4÷0,6; t1 = 10 мм; t2 = 6,4 мм;

 l = 125 мм.

σсм max = 2 ∙ 4672,24 ∙ 103/125 ∙ 95(16-10) = 131 МПа

σсм ≤ 70

Принимаем шпонку 28х16х125 ГОСТ 23360-78

 

2. Быстроходный вал

а) шкив (ступица-чугун)

d = 56 мм; b = 16 мм; h = 10 мм; S = 0,25÷0,4; t₁ = 6 мм; t₂ = 4,3 мм;

 l = 80 мм.

σ_смmax = 2 ∙ 752,7 ∙ 10³/56 ∙ 80(10-6) = 84 МПа

σ_{см ≤ 70}

Принимаем шпонку 16х10х80 ГОСТ 23360-78

10. Смазка редуктора и элементов передачи

10.1. Выбор масла для редуктора

Смазывание зубчатого зацепления производится окунанием зубчатого колеса в масло, заливаемое внутрь корпуса до уровня, обеспечивающее погружение колеса примерно на 10 мм.

Определим объем масляной ванны:

V = 0.25 ∙ P; дм³

V = 0.25 ∙ 15 = 3,75 дм³

Т.к. σ_н = МПа и V = м/с, то рекомендуемая вязкость масла должна быть примерно = 50 ∙ 10^-6 м²/с

Т.к. кинематическая вязкость = 50 ∙ 10^-6 м²/с, то принимаем масло индустриальное И-50А по ГОСТу 20799-75.

10.2. Выбор смазки для подшипников

Камеры подшипников заполняем пластичным смазочным материалом УТ-1 по ГОСТу 1957-73, периодически пополняем его шприцем через пресс-масленки.

11. Уточненный расчет тихоходного вала

11.1 Построение эпюр крутящего и изгибающего моментов

Сечение I – I

Изгибающие моменты:

1. в плоскости XOZ

M_1X = R_X2 ∙ l₁ ∙ 10^-3 = 8916,5 ∙ 69 ∙ 10^-3 = 615 Нм

2. в плоскости XOZ слева от сечения

M_1УЛ = R_У1 ∙ l₁ ∙ 10^-3 = 2691,7 ∙ 69 ∙ 10^-3 = 185 Нм

3. в плоскости XOZ справа от сечения

M_1УП = R_У2 ∙ l₁ ∙ 10^-3 = 9314,7 ∙ 69 ∙ 10^-3 = 642 Нм

Суммарный изгибающий момент

М₁ = √M_1X² + M_1УП² = √615² + 642² = 889

Крутящий момент

М_К1 = Т₃ = 4672,24 Нм

Сечение II – II

Крутящий момент

М_К2 = Т₃ = М_К1 = 4672,24 Нм

Сечение III – III

Крутящий момент

М_К3 = Т₃ = М_К1 = М_К2 = 4672,24 Нм