Курсовая работа (т): Расчёт одноступенчатого цилиндрического редуктора

где -межосевое расстояние в шагах;

- число зубьев ведущей звездочки;

- число зубьев ведомой звездочки;

Принимаем четное количество звеньев

Уточняем межосевое расстояние в шагах:

Определяем фактическое межосевое расстояние:

(мм)

Так как ведомая ветвь цепи должна провисать примерно на 0,01 ,то для этого при монтаже предусматриваем возможность уменьшения действительного межосевого расстояния на 0,005.

Определим длину цепи:

 (мм)

Определяем диаметры звёздочек:

Диаметр делительной окружности ведущей звёздочки:

 (мм)

Диаметр делительной окружности ведомой звёздочки:

 (мм)

Диаметр окружности выступов ведущей звёздочки:

где =0,7 - коэффициент высоты зуба; - коэффициент числа зубьев;

 - геометрическая характеристика зацепления

где =7.95- диаметр ролика шарнира

Коэффициент числа зубьев ведущей звёздочки:

Коэффициент числа зубьев ведомой звёздочки:

(мм)

Диаметр окружности выступов ведомой звёздочки:

(мм)

Диаметр окружности впадин ведущей звёздочки:

 (мм)

Диаметр окружности впадин ведомой звёздочки:

 (мм)

Проверяем частоту вращения меньшей звездочки:

где - частота вращения тихоходного вала редуктора;

- допускаемая частота вращения

(об/мин)

Число ударов цепи о зубья звездочек:

где - расчетное число ударов цепи;

- допускаемое число ударов

 (с ^-1)

Фактическая скорость цепи:

 (м/с)

Окружная сила, передаваемая цепью:

где  - мощность на ведущей звездочке

(Н)

Давление в шарнирах цепи:

где  - площадь поверхности опорной поверхности шарнира

где  - ширина внутреннего звена

 (мм²)

 (Н/мм²)

Прочность цепи удовлетворяется соотношением

где  - расчетный коэффициент запаса прочности;

- допускаемый коэффициент запаса

где  - разрушающая нагрузка цепи, кН;

- предварительное натяжение цепи от провисания ведомой ветви;

- натяжение цепи от центробежных сил

где = 3 - коэффициент провисания = 2.6- масса одного метра цепи, кг/м;

- межосевое расстояние, м

- ускорение свободного падения

 (Н)

где  - фактическая скорость цепи

(Н)

Сила давления цепи на вал:

где = 1,15 - коэффициент нагрузки вала

(Н)

Вывод: Принятая цепь типа ПР-25.4-5670 ГОСТ 13568 -75 пригодна по условию для использования в проектируемом приводе. Прочность цепи обеспечена.

7. Проверочный расчет подшипников качения

Рис. 3 Быстроходный вал:

Исходные данные:

F_t = 2430 Н

F_r = 875 Н

T = 87.5 Н∙м

F_м = 935 Н

a = 55 мм

b = 55 мм

c = 65 мм

. Горизонтальная плоскость:

а) Определяем реакции опор:

;

;

Н;

;

;

Н.

б) Строим эпюру изгибающих моментов относительно оси Y:

;

 Н∙м;

Н∙м;

;

. Вертикальная плоскость:

a) Определяем реакции опор:

;

;

Н∙м;

;

;

Н∙м.

б) Строим эпюру изгибающих моментов относительно оси Y:

;

Н∙м;

;

;

. Строим эпюру крутящих моментов:

Н∙м.

. Определяем суммарные реакции:

Н;

Н.

. Определяем суммарный изгибающий момент в сечении с максимальными изгибающими моментами:

Н∙м.

. Определяем номинальную долговечность работы подшипников:

,

где С - динамическая грузоподъемность по каталогу, С = 43600 Н;

Р - эквивалентная нагрузка;

р - показатель степени, для шарикоподшипников р = 3.

Осевой силы не возникает, поэтому

,

где К_т - температурный коэффициент, К_т = 1;

К_б = 1;

 - наибольшая реакция в подшипнике;

Н.

=69025 ч.

Долговечность работы подшипника больше срока службы привода, следовательно, данный подшипник целесообразно использовать в редукторе.

Рис. 4 Тихоходный вал.

Исходные данные:

F_t = 2430 Н

F_r = 875 Н

T = 340 Н∙м

F_оп = 3316 Н

a = 60 мм

b = 60 мм

c = 90 мм

. Горизонтальная плоскость:

а) Определяем реакции опор:

;

;

Н;

;

;

Н.

б) Строим эпюру изгибающих моментов относительно оси Y:

;

 Н∙м;

Н∙м;

;

. Вертикальная плоскость:

a) Определяем реакции опор:

;

;

Н∙м;

;

;

Н∙м.

б) Строим эпюру изгибающих моментов относительно оси Y:

;

Н∙м;

;

;

. Строим эпюру крутящих моментов:

Н∙м.

. Определяем суммарные реакции:

Н;

Н.

. Определяем суммарный изгибающий момент в сечении со шпоночной канавкой:

Н∙м.

6. Определяем номинальную долговечность работы подшипников:

,

где С - динамическая грузоподъемность по каталогу, С = 68500 Н;

Р - эквивалентная нагрузка;

р - показатель степени, для шарикоподшипников р = 3.

Осевой силы не возникает, поэтому

,

где К_т - температурный коэффициент, К_т = 1;

К_б = 1;

 - наибольшая реакция в подшипнике;

Н.

=63138 ч.

Долговечность работы подшипника больше срока службы привода, следовательно, данный подшипник целесообразно использовать в редукторе.

8. Проверочный расчёт валов

Проверим тихоходный вал в сечении со шпоночной канавкой.

. Определяем напряжения в опасных сечениях вала:

а) Нормальные напряжения изменяются по симметричному циклу, при котором амплитуда напряжений у_а равна расчетным напряжениям изгиба у_и :

,

где М - суммарный изгибающий момент в рассматриваемом сечении,

М = 80.7 Н·м;

W_нетто - осевой момент сопротивления сечения вала.

,