Конструктивные размеры шестерни и колеса

Шестерню выполняем заодно целое с валом: = 50 мм; = 52,5 мм; b₁ = 55 мм.

Колесо кованое: = 200 мм; = 202,5 мм; b₂ = 50 мм.

Диаметр ступицы d_ст = 1,6d_к2 = 1,6∙48 = 76,8 мм; длина ступицы l_ст = (1,2 ÷ 1,5) d_к2 = (1,2 ÷ 1,5) 48= 57,6 72 мм, принимаем l_ст = 70 мм.

Толщина обода δ₀ = (2,5 ÷ 4) m_n = (2,5 ÷ 4)∙1,25 = 3,125 ÷ 5 мм, принимаем δ₀ = 5 мм.

Толщина диска С = 0,3, b₂ = 0,3∙50 = 15 мм.

 

Конструктивные размеры корпуса редуктора

Толщина стенок корпуса и крышки: δ = 0,025a +1 = 0,025∙125 + 1= 4,125 мм, принимаем δ = 8 мм; δ₁ = 0,02а + 1 = 0,02∙125 + 1 = 3,5 мм, принимаем δ₁ = 8 мм.

Толщина фланцев поясов корпуса и крышки:

 

Верхнего пояса корпуса и пояса крышки

 

b = 1,5δ = 1,5 ∙ 8 = 12 мм; b₁ = 1,5δ₁ = 1,5∙8 = 12 мм;

 

нижнего пояса корпуса

p = 2,35δ = 2,35∙8 = 19 мм; принимаем p = 20 мм.

 

Диаметр болтов: фундаментных = (0,03 ÷ 0,036)а + 12 = (0,03 ÷ 0,036)125 + 12 = 15 ÷ 16,5 мм; принимаем болты с резьбой М16;

крепящих крышку к корпусу у подшипников d₂ = (0,7 ÷ 0,75) = (0,7 ÷ 0,75)∙16 = 11÷ 12 мм; принимаем болты с резьбой М12;

соединяющих крышку с корпусом d₃ = (0,5 ÷ 0,6) = (0,5 ÷ 0,6)∙16 = =8 ÷ 10мм; принимаем болты с резьбой М10.

 

 

Расчет цепной передачи

Выбираем приводную роликовую однорядную цепь.

Вращающий момент на ведущей звездочке

 

Т₃ = Т₂ = 184,78 Н∙мм.

 

Передаточное число было принято ранее

U_ц = 4.

 

Число зубьев: ведущей звездочки

 

 

ведомой звездочки

 

 

Принимаем

z₃ = 23, z₄ = 92.

 

Тогда фактическое

 

Отклонение

, что допустимо.

 

Расчетный коэффициент нагрузки

 

,

 

где к_д = 1– динамический коэффициент при спокойной нагрузке (передача к ленточному конвейеру);

к_а– учитывает влияние межосевого расстояния, при a_W=(30÷60)t принимаем к_а=1;

к_н– учитывает влияние угла наклона линии центров (к_н=1, если этот угол не превышает 60º; в данном задании γ = 45º);

к_р– учитывает способ регулирования натяжения цепи, при периодическом натяжении цепи к_р = 1,25;

к_см = 1– при непрерывной смазке;

к_п = 1 – при односменной работе передачи, учитывает продолжительность работы в сутки.

 

Ведущая звездочка имеет частоту вращения

 

n₂ = = ≈ 364,012 об/мин.

Среднее значение допускаемого давления при n ≈ 500 об/мин

[ p] = 23 МПа.

 

Шаг однорядной цепи (m = 1)

 

t 2,8 = 2,8 ≈ 21,2 мм.

 

Подбираем по табл. 7.15 цепь ПР-31,75-88,50 по ГОСТ 13568-75, имеющую t = 25,4 мм; разрушающую нагрузку Q ≈ 60 кН; массу q = 2,6 кг/м; А_оп = 179,7 мм².

 

Скорость цепи

v = = = 3.5 м/с.

 

Окружная сила

F_tц = = = = 2011Н.

 

Давление в шарнире проверяем по формуле

 

р = = = 12.7 МПа.

 

Определяем число звеньев цепи по формуле

 

L_t = 2a_t + 0,5 + ,

где a_t = = 40, [ = (30 50)t = 40t]; = z₃ + z₄ = 23 +92 = 115;

= = 10,9.

 

Тогда

L_t = 2∙40 + 0,5∙115 + = 80 + 57,5 + 2,88 = 140,38.

Округляем до четного числа L_t = 140.

Уточняем межосевое расстояние цепной передачи по формуле

 

0,25t∙ [L_t - 0,5 + ] =

=0,25∙25,4 [140 – 0,5∙115 + ] =

=1009 мм.

Для свободного провисания цепи предусматриваем возможность уменьшения межосевого расстояния на 0,4 %, т.е. на 1009∙0,004 = 4 мм.

Определяем диаметры делительных окружностей звездочек

d_Д3 = = = 254 мм;

 

d_Д4 = = = 276 мм.

 

Определяем диаметры наружных окружностей звездочек

 

D_e3 = t (ctg + 0,7) – 0,3d₁ = t (ctg + 0,7) – 4,76,

где d₁ = 15,88 мм – диаметр ролика цепи;

 

D_e3 = 25,4∙(ctg + 0,7) – 4,76 = 197,67 мм;

D_e4 = 25,4∙(ctg + 0,7) – 4,76 = 756,47 мм.

 

Силы действующие на цепь:

окружная F_tц = 2011 H – определена выше;

от центробежных сил F_v = qv² = 2,6∙3.5² = 31.85 H, где q = 2,6 кг/м по табл. 7.15;

от провисания F_f = 9,81∙k_f ∙q∙ = 9,81∙1,5∙2,6∙1,009 = 38,6 H, где k_f = 1,5 при угле наклона передачи 45º.

Расчетная нагрузка на валы

F_В = F_tц + 2 F_f = 2011 +38,6 = 2049.6H.

Проверяем коэффициент прочности цепи

s = = =28.8.

Это больше, чем нормативный коэффициент запаса [s] 9,4; следовательно, условие s > [s] выполнено.

Размеры ведущей звездочки:

ступица звездочки d_ст = 1,6 ∙ 32 = 52 мм; l_ст = (1,2 ÷ 1,6)∙32 = 38,4÷51,2 мм; принимаем l_ст = 50 мм;

толщина диска звездочки 0,93В_вн = 0,93∙ 15,88≈ 15 мм, где В_вн - расстояние между пластинками внутреннего звена (см. табл. 7.15).

Аналогично определяют размеры ведомой звездочки.

 

 

Реакции опор

• ведущий вал:

Xoy

 

ƩМ_А = -Fr1 l1+Fa1 2l1 = 0; ƩМ_B = Fr1 l1+Fa1 + 2l1 = 0

 

= ; =

Xoz

ƩМ_А = F_M l3+Ft1 l1 - 2l1 = 0; ƩМ_B = -Ft1 l1+F_M(2 l1+ l3) + 2l1 = 0

 

= =

 

• ведомый вал:

xoy ƩМ_C = F_r2 l₂+F_a2 + 2l₂ + F_ц cosα(2l₂+ l₄) = 0;

.

 

ƩМ_D = - F_r2 l₂+F_a2 - 2l₂ + F_ц cosα l₄ = 0;

.

 

Xoz

ƩМ_C = -F_t2 l₂ + 2l₂ + F_ц sinα(2l₂+ l₄) = 0; ƩМ_D = F_t2 l₂ - 2l₂ + F_ц sinα l₄ = 0

= ; = .