А) Допускаемые контактные напряжения

Технические данные.

Редуктор-понижающая передача, частота вращения на входе на несколько раз больше чем на выходе, а крутящий момент на входе в несколько раз меньше чем на выходе.

 

Т-вращающий момент (Н*м)

n-частота вращения (об/мин.)

Двигатель приводной
Муфта соединительная
Передача ременная
Редуктор зубчатый
Конвейер ленточный

 

Исходные данные.

F=2,6 (Кн.) (сила напряжения конвейерной ленты).

V=1,75 м/с

D=400 мм

L=8 лет (срок службы привода).

Коэффициенты использования

Кгод=0,7

Ксут=0,6

 

Общие требования:

Редуктор должен быть закрытым.

Редуктор реверсивный.

 

I Выбор приводного электродвигателя.

1)Определение требуемой мощности приводного электродвигателя.

T2-определение вращающего момента, возникающего на ведомом валу зубчатого редуктора.

Т2б

Тб=F *D/2

Т2=520 [Н*м]

2)Угловая скорость

Итог: Т2=520 Н*м

n2=83,6[об/мин]

3)Определение КПД всего привода; редуктора

Вывод: в качестве приводного двигателя рекомендуется асинхронный электродвигатель серии 4А132S8/720, обладает следующими характеристиками:

Номинальная мощность

Рдв=5,5 [кВт]

Рабочая частота

nдв=720 [об/мин]

Диаметр вала двигателя

dдв=48 [мм].

 

 

II Кинематический расчет привода ленточного конвейера.

Определение общего передаточного значения привода.

1) ,где nдв=720[об/мин], n2=83,5[об/мин]

2)Разбивка общего передаточного отношения на простые передачи.

На ременную и зубчатый редуктор.

; где ;к расчету

3)Определение отклонения требуемого значения передаточного отношения привода от предполагаемого.

Итого:

4)Определение частоты вращение валов привода.

*Определение частоты вращения ведущего вала ременной передаци.

**Определение частоты вращения ведомого вала решенной передачи.

***Определение частоты вращения ведомого вала зубчатого редуктора.

5)Определение вращающего момента, возникающего на валах привода.

*Определение вращающего момента, воздействующего на ведущем валу ременной передачи, без учета потерь.

**Определение вращающего момента, возникающего на ведомом валу ременной передачи, без учета потерь.

***На ведущем валу редуктора

****На ведомом валу редуктора, с учетом трения.

Вывод: для дальнейшего расчета принимается крутящие моменты ведущего вала редуктора

III Выбор материала для зубчатого колеса и вал-шестерни.

*Среднеуглеродистые конструкционные стали (Ст45; Ст50; Ст55).

**Легированные стали (35Х;35ХН;40ХН;45ХН).

Выберем легированную сталь марки 40Х; кроме того, рекомендуется

Выполнить термическую обработку зубьев колес: следует назначить улучшение.

HB1=260[Мпа].

НВ2=245[Мпа].

Вывод: принимаем к расчету:

 

]

]

 

IV Расчет допускаемых напряжений.

А) Допускаемые контактные напряжения.

1)Определение предела контактной выносливости (базового);

Базовым пределом является напряжение, при котором деталь или заготовка может испытывать бесконечное число циклов контактной перемены, не разрушаясь.

Эмпирическая зависимость.

2)Определение коэффициента безопасности:

3)Определение коэффициента долговечности указывает на возможность увеличения допускаемого напряжения для передач с коротким сроком службы (в зоне участка в кривой усталости).

4)Определение базового числа циклов перемены контактных напряжений.

5)Определение фактического (эквивалентного) числа циклов переменных контактных напряжений за весь срок службы.

Где:

с- число зубчатых колес, одновременно находящихся в зацеплении с данным числом расчетных зубчатых колес.

с=1, т.к. проектируемый редуктор одноступенчатый z=1.

n [об/мин]-частота вращения вала, на котором закреплено данное или расчетное зубчатое колесо.

Z1: n1=288[об/мин]

Z2: n2=82,285 [об/мин]

t-срок службы привода в целом, измеренный в часах.

t=L *365*24*kгод*kсут

t=8*365*24*0,7*0,6=29433,6 часов

 

29433,6*0,56=204823060 циклов

циклов

Если фактическое число циклов

KHL1=kHL2=kHL3=1

Т.к. NHE12>NHO12, то коэффициент долговечности

kHL1=kHL2=1

Вывод: в качестве допускаемого контактного напряжения для косозубого цилиндрического редуктора, применим среднее из двух расчетных значений.

А для прямозубого цилиндрического колеса применяется меньшее из двух расчетных значений т.е.

 

Б) Допускаемоенапряжения изгиба.

 

1) Определение базового предела изгибающей выносливости.

2) Определение коэффициента безопасности при изгибе SF=1,7-2,2

(SF=2 к расчету).

3) Определение коэффициента, учитывающего влияние приложения к зубу двухсторонней нагрузки (учитывающий реверсивное вращение вала).

Если kF-реверсивный, то kF=0,7

kF-нереверсивный, то kF=1

4) Определение коэффициента долговечности при изгибе.

5)Определение базового числа (для всех марок стали).

NFO12=4*106 циклов в т.ч. 40Х.

6)Определение фактического(эквивалентного)числа циклов перемены изгибающих напряжений.

 

цикла

Т.к.

 

7) Максимальные значения допускаемых напряжений изгиба.

Вывод: в качестве допускаемого изгибаемого напряжения принимаем:

(для ведущего вала)

(для ведомого вала).