Статическое исследование редуктора

3.         Статическое исследование редуктора

Определим моменты в зубчатых колесах, а также усилия в зацеплении.

Вращающий момент на колесе тихоходной ступени:

Т2тк = Т2т/ ηп = 240,4/0,99 = 242,82 Н*м;

Вращающий момент на шестерне тихоходной ступени:

Т2тк

Т1тш =,

ηз*ит

где ηз – КПД зацепления;

ит – передаточное число на тихоходной ступени;

Получим:

242,82

Т1тш = = 64,02 Н*м;

0,97*3,91

Вращающий момент на колесе промежуточного вала:

Т1тш 64,02

Т2б = = = 32,33 Н*м;

2* ηп 2*0,99

Вращающий момент на шестерне быстроходной ступени:

Т2б 32,33

Т1б = = = 6,93 Н*м;

ηз *иб 0,97*4,81

Вращающий момент на входе в редуктор:

рис. 4 Схема усилий в зацеплении

4.         Кинематический анализ редуктора

Найдем частоту вращения быстроходного вала:

пэ = п1б = 1425 об/мин;

Частота вращения промежуточного вала:

п2б = п1т = п1б/иб = 1425/4,81 = 296,3 об/мин;

Частота вращения тихоходного вала:

п2т = п1т/ит = 296,3/3,91 = 75,8 об/мин;

Частота вращения барабана:

пб = п2т/иозп = 75,8/3 = 25,3 об/мин;

По формуле ω= π*п/30 определим соответствующие угловые скорости:

ω1б = π*п1б/30 = π*1425/30 = 149,15 сˉ¹;

ω2т = π*п2т/30 = π*78,5/30 = 8,2 сˉ¹;

ω2б = ω1т = π*п2б/30 = π*296,3/30 = 31,02 сˉ¹;

ωб = π*пб/30 = π*24,9/30 = 2.61 сˉ¹.

Определим окружные скорости на быстроходной ступени:

υ1б = Т1б* ω1б/ Ft1б = 6,93*149,15/0,503 = 2,055 м/с;

υ2б = Т2б* ω2б/ Ft2б = 32,33*31,02/0,488 = 2,055 м/с;

Определим окружные скорости на тихоходной ступени:

υ1т = Т1тш* ω1т/ Ft1т = 64,02*31,02/2,328= 0,853 м/с;

υ2т = Т2тк* ω2т/ Ft2т = 242,82*8,2/2,259 = 0,88 м/с;

5.         Геометрический расчет зубчатых передач

Тихоходная прямозубая ступень

диаметр делительной окружности у шестерни [1 ]:

d1 = т*z1 = 2,5*22 = 55 мм;

диаметр делительной окружности у колеса [1 ]:

d2 = т*z2 = 2,5*86 = 215 мм;

диаметр начальной окружности у шестерни [1 ]:

dw1 = 2*aw/(и+1) = 2*135/(3,91 +1) = 54,99 мм;

диаметр начальной окружности у колеса [1 ]:

dw2 = 2*aw*и/(и+1) = 2*135*3,91/(3,91 +1) = 215 мм;

диаметр основной окружности у шестерни [1 ]:

dв1 = т*z1*cos α = 2,5*22*cos 20º = 51,68 мм;

диаметр основной окружности у колеса [1 ]:

dв2 = т*z2*cos α = 2,5*86*cos 20º = 202 мм;

диаметр окружности впадин у шестерни [1 ]:

df1 = d1 – 2*(с+т) = 55 – 2*(0,25+2,5) = 49,5 мм;

диаметр окружности впадин у колеса [1 ]:

df2 = d2 – 2*(с+т) = 215 – 2*(0,25+2,5) = 209,5 мм;

диаметр окружности вершин у шестерни [1 ]:

dа1 = d1 +2*т = 55 + 2*2,5 = 60 мм;

диаметр окружности вершин у колеса [1 ]:

dа2 = d2 +2*т = 215 + 2*2,5 = 220 мм.

 

Быстроходная косозубая ступень

диаметр делительной окружности у шестерни [1 ]:

d1 = т*z1/соs β = 1,5*16/ соs 29,329º= 27,53 мм;

диаметр делительной окружности у колеса [1 ]:

d2 = т*z2/соs β = 1,5*77/ соs 29,329º= 132,48 мм;

диаметр начальной окружности у шестерни [1 ]:

dw1 = 2*aw/(и+1) = 2*80/(4,81 +1) = 27,54 мм;

диаметр начальной окружности у колеса [1 ]:

dw2 = 2*aw*и/(и+1) = 2*80*4,81/(4,81 +1) = 132,46 мм;

диаметр основной окружности у шестерни [1 ]:

dв1 = т*z1*cos α = 1,5*16*cos 20º = 22,55 мм;

диаметр основной окружности у колеса [1 ]:

dв2 = т*z2*cos α = 1,5*77*cos 20º = 108,53 мм;

диаметр окружности впадин у шестерни [1 ]:

df1 = d1 – 2*(с+т) = 27,53 – 2*(0,25+1,5) = 24,03 мм;

диаметр окружности впадин у колеса [1 ]:

df2 = d2 – 2*(с+т) = 132,48 – 2*(0,25+1,5) = 128,98 мм;

диаметр окружности вершин у шестерни [1 ]:

dа1 = d1 +2*т = 27,53 + 2*1,5 = 30,53 мм;

диаметр окружности вершин у колеса [1 ]:

dа2 = d2 +2*т = 132,48 + 2*1,5 = 135,48 мм.