Проектирование привода

4. Коническое  колесо 2-й передачи

 

    Диаметр ступицы: d_ступ = (1,5...1,8) ^x d_вала = 1,5 ^x 65 = 97,5 мм. = 98 мм.

    Длина ступицы: L_ступ = (1,2...1,4) ^x d_вала = 1,2 ^x 65 = 78 мм

    Толщина обода: d_о = (3...4) ^x m_n = 3 ^x 5,73 = 17,19 мм = 17 мм.

где m_n = 5,73 мм - модуль нормальный.

    Толщина диска: С = (0,1...0,17) ^x R_e = 0,1 ^x 191,527 = 19,153 мм = 19 мм.

где R_e = 191,527 мм - внешнее конусное расстояние.

    Диаметр центровой окружности:

    D_{C отв.} = 0,5 ^x (D_oбода + d_ступ.) = 0,5 ^x (0 + 98) = 49 мм = 173 мм

где D_oбода = 0 мм - внутренний диаметр обода.

    Диаметр отверстий: D_отв. = (D_oбода + d_ступ.) / 4 = (0 + 98) / 4 = -24,5 мм = 37 мм. 

5. Ведущая звёздочка 3-й цепной передачи

 

    Диаметр ступицы: d_ступ = (1,5...1,8) ^x d_вала = 1,5 ^x 55 = 82,5 мм. = 82 мм.

    Длина ступицы: L_ступ = (1...1,5) ^x d_вала = 1,5 ^x 55 = 82,5 мм = 82 мм.

    Толщина обода: d_о = 1,5 ^x (D_e1 - d_д1) = 1,5 ^x (357,926 - 340,287) = 26,459 мм = 26 мм.

где D_e1 = 357,926 мм - диаметр вершин зубьев; d_д1 = 340,287 мм - делительный диаметр.

    Диаметр проточки:

    D_c = t ^x ctg(p / z₁) - 1,3 ^x h = 38,1 ^x ctg(3,142 / 28) - 1,3 ^x 36,2 = 291,087 мм = 291 мм.

где t₁ = 38,1 мм - шаг цепи; h = 36,2 мм - высота звена.

    Толщина диска: С = (1,2...1,5) ^x d_o = 1,2 ^x 26 = 31,2 мм = 31 мм.

    Диаметр центровой окружности:

    D_{C отв.} = 0,5 ^x (D_c + d_ступ.) = 0,5 ^x (291 + 82) = 186,5 мм = 187 мм

где D_c = 291 мм - диаметр проточки.

    Диаметр отверстий: D_отв. = (D_oбода + d_ступ.) / 4 = (291 + 82) / 4 = 52,25 мм = 52 мм. 

6. Ведомая звёздочка 3-й цепной передачи

 

    Диаметр ступицы: d_ступ = (1,5...1,8) ^x d_вала = 1,5 ^x 60 = 90 мм.

    Длина ступицы: L_ступ = (1...1,5) ^x d_вала = 1,5 ^x 60 = 90 мм

    Толщина обода: d_о = 1,5 ^x (D_e2 - d_д2) = 1,5 ^x (528,188 - 509,835) = 27,53 мм = 28 мм.

где D_e2 = 528,188 мм - диаметр вершин зубьев; d_д2 = 509,835 мм - делительный диаметр.

    Диаметр проточки:

    D_c = t ^x ctg(p / z₂) - 1,3 ^x h = 38,1 ^x ctg(3,142 / 42) - 1,3 ^x 36,2 = 461,349 мм = 461 мм.

где t₁ = 38,1 мм - шаг цепи; h = 36,2 мм - высота звена.

    Толщина диска: С = (1,2...1,5) ^x d_o = 1,2 ^x 28 = 33,6 мм = 34 мм.

    Диаметр центровой окружности:

    D_{C отв.} = 0,5 ^x (D_c + d_ступ.) = 0,5 ^x (461 + 90) = 275,5 мм = 276 мм

где D_c = 461 мм - диаметр проточки.

    Диаметр отверстий: D_отв. = (D_oбода + d_ступ.) / 4 = (461 + 90) / 4 = 92,75 мм = 92 мм.

 

8. Проверка  прочности шпоночных  соединений

1. Ведущий шкив 1-й клиноременной  передачи

 

    Для данного элемента подбираем шпонку призматическую со скруглёнными торцами 14x9. Размеры сечений шпонки и пазов и длины шпонок по ГОСТ 23360-78 (см. табл. 8,9[1]).

    Материал  шпонки - сталь 45 нормализованная.

    Напряжение  смятия и условие прочности проверяем  по формуле 8.22[1]. 

    s_см = 2 ^x Т / (d_вала ^x (l - b) ^x (h - t₁)) =

              2 ^x 110060,593 / (48 ^x (90 - 14) ^x (9 - 5,5)) = 17,24 МПа £  [s_см] 

где Т = 110060,593 Н^xмм - момент на валу; d_вала = 48 мм - диаметр вала; h = 9 мм - высота шпонки; b = 14 мм - ширина шпонки; l = 90 мм - длина шпонки; t1 = 5,5 мм - глубина паза вала. Допускаемые напряжения смятия при переменной нагрузке и при стальной ступице [s_см] = 75 МПа.

    Проверим  шпонку на срез по формуле 8.24[1]. 

    t_ср = 2 ^x Т / (d_вала ^x (l - b) ^x b) =

             2 ^x 110060,593 / (48 ^x (90 - 14) ^x 14) = 4,31 МПа £ [t_ср] 

    Допускаемые напряжения среза при стальной ступице [t_ср] = 0,6 ^x [s_см] = 0,6 ^x 75 = 45 МПа.

    Все условия прочности выполнены.

2. Ведомый шкив 1-й клиноременной  передачи

 

    Для данного элемента подбираем шпонку призматическую со скруглёнными торцами 12x8. Размеры сечений шпонки и пазов и длины шпонок по ГОСТ 23360-78 (см. табл. 8,9[1]).

    Материал  шпонки - сталь 45 нормализованная.

    Напряжение  смятия и условие прочности проверяем  по формуле 8.22[1]. 

    s_см = 2 ^x Т / (d_вала ^x (l - b) ^x (h - t₁)) =

              2 ^x 209203,171 / (40 ^x (90 - 12) ^x (8 - 5)) = 44,702 МПа £  [s_см] 

где Т = 209203,171 Н^xмм - момент на валу; d_вала = 40 мм - диаметр вала; h = 8 мм - высота шпонки; b = 12 мм - ширина шпонки; l = 90 мм - длина шпонки; t1 = 5 мм - глубина паза вала. Допускаемые напряжения смятия при переменной нагрузке и при стальной ступице [s_см] = 75 МПа.

    Проверим  шпонку на срез по формуле 8.24[1]. 

    t_ср = 2 ^x Т / (d_вала ^x (l - b) ^x b) =

             2 ^x 209203,171 / (40 ^x (90 - 12) ^x 12) = 11,175 МПа £ [t_ср] 

    Допускаемые напряжения среза при стальной ступице [t_ср] = 0,6 ^x [s_см] = 0,6 ^x 75 = 45 МПа.

    Все условия прочности выполнены.

3. Шестерня 2-й зубчатой конической передачи

 

    Для данного элемента подбираем две  шпонки, расположенные под углом 180^o друг к другу.Шпонки призматические со скруглёнными торцами 12x8. Размеры сечений шпонки и пазов и длины шпонок по ГОСТ 23360-78 (см. табл. 8,9[1]).

    Материал  шпонки - сталь 45 нормализованная.

    Напряжение  смятия и условие прочности проверяем  по формуле 8.22[1]. 

    s_см = Т / (d_вала ^x (l - b) ^x (h - t₁)) =

              209203,171 / (40 ^x (56 - 12) ^x (8 - 5)) = 39,622 МПа £  [s_см] 

где Т = 209203,171 Н^xмм - момент на валу; d_вала = 40 мм - диаметр вала; h = 8 мм - высота шпонки; b = 12 мм - ширина шпонки; l = 56 мм - длина шпонки; t1 = 5 мм - глубина паза вала. Допускаемые напряжения смятия при переменной нагрузке и при стальной ступице [s_см] = 75 МПа.

    Проверим  шпонку на срез по формуле 8.24[1].