Визначаємо кутові швидкості? i і обертаючі (крутящие) моменти Т i на валах:
· вал 1
3,14 · 300/30=31.4 рад/с.
3 700/31.4=117,8 Нм;
· вал 2
? 2=3,14 · 75/30=7,85 рад/с;
T 2=3500/7,85=445,9 Нм.
Автоматизований розрахунок передачі в модулі APM Trans
Розрахунок прямозубой передачі зовнішнього зачеплення виконаний з використанням модуля APM Trans системи автоматизованого проектування APM WinMachine. Результати розрахунку наведено на малюнках (ріс.1-4).
Розрахунок зубчастих коліс редуктора
Обрано матеріал для зубчастих коліс:
· для шестерні - сталь 45, термообробка - загартовування;
· для колеса - сталь 45, термообробка - поліпшення.
Допустиме контактне напруження для зазначених матеріалів [?]=555 МПа, потужність на відомому валу редуктора Р 2=3,5 кВт, крутний момент Т 2=445,9 Нм, міжосьова відстань за результатами розрахунку а w=154 мм, число зубів шестерні z 1=41, число зубів колеса z 2=164, модуль зачеплення m=1,5 мм.
Основні розміри шестерні і колеса
Діаметри початкових кіл після зсуву вихідного контуру
d w1=61.6 мм;
d w2=241,4 мм.
Перевірка:
(61,6 + 246,4)/2=154 мм.
Діаметри вершин зубів коліс da1=64.749 мм; da2=249,249 мм; ширина колеса b2=74 мм ,; ширина шестерні b1=79 мм.
Сили, що діють в зачепленні:
· окружна +3612 Н;
· радіальна тисячу триста тридцять три Н.
Оцінка міцності зубів на витривалість по контактним напруженням і напруженням вигину
Допустиме контактне напруження [? ] К=554,5 МПа.
Допустиме згинальної напруга
· для шестерні [? ] І=353 МПа;
· для колеса [? ] І=286 МПа
Робочі напруги:
· шестерні? Кш=552,3 МПа; ? Кк=552,3 МПа;
· колеса? Іш=174 МПа; ? Ік=171 МПа;
Оскільки робочі напруги менше допускаються, - умова міцності виконано.
Згенерований в результаті автоматизованого розрахунку креслення зубчастого колеса приведений у розділі 3 на рис. Х.
Рис.1. Вихідні розрахункові дані
Рис.2. Розміри коліс
Рис.3. Напруги допускаються і робочі
Рис.4. Навантаження в зачепленні передачі
. Проектувальний розрахунок валів передачі в модулі АРМ Shaft і оптимізація конструкції по втомної міцності
Попередній розрахунок валів редуктора
Проектування валів редуктора починають з орієнтовного визначення діаметром вихідних кінців з розрахунку на чисте крутіння за зниженими допускаються напруженням без урахування впливу вигину
,
де Т - крутний момент, Н-мм; [?] к-допустиме напруження на кручення; для валів зі сталей 40, 45, Ст 6 приймають знижене значення [?] к=20-25 МПа (Н/мм2). Отриманий результат округлюють по ГОСТ до найближчого значення із ряду R40:
Ведучий вал
Обертаючий момент Т1=117,8 · 103 Нмм, допустиме напруження на кручення [?] к=25 МПа.
Діаметр вихідного кінця провідного вала
=(16 · 117,8 · 103/3,14 · 25) 1/3=28,8 мм
Приймаємо з конструктивних міркувань dB1=30 мм.
Відомий вал
Обертаючий момент Т2=445,9 · 103 Нмм, допустиме напруження на кручення [?] к=25 МПа.
Діаметр вихідного кінця веденого вала
=(16 · 445,9 · 103/3,14 · 25) 1/3=45,7 мм
Приймаємо з конструктивних міркувань dв2=50 мм.
З урахуванням значень діаметрів вихідних кінців приймаємо діаметри ділянок під підшипниками
dBп1=35 мм
dBп2=55 мм
Підбір підшипників і перевірка довговічності підшипників
За прийнятими значеннями діаметрів валів вибираємо по ГОСТ 8338-75 радіальні шарикопідшипники середньої серії:
· для ведучого вала - позначення 307
d 1 - внутрішній діаметр підшипника=35 мм.
D 1 - зовнішній діаметр підшипника=80 мм.
У 1 - ширина підшипника=21 мм.
З 1 - динамічна вантажопідйомність=25,7 кН.
З о1 - статична вантажопідйомність=17,6 кН.
· для веденого вала - ...