Расчет коробки скоростей металлорежущих станков (стр. 4 из 7)

Расчет модуля передач, с второго на третий вал.

Для данной передачи: количество зубьев шестерни составляет

; частота вращения вала ; мощность на валу ; материал – сталь 40.

мм;

Полученные значения модулей округляем до ближайшего большего, выбранного по стандартному ряду:

Принимаем

мм; мм; мм; мм; мм.

5.3 Определение основных параметров зацепления

К основным параметрам зубчатых колес относятся модуль, межосевое расстояние, ширина зубчатых колес, диаметр делительной окружности, диаметр вершин зубьев и диаметр впадин зубьев[5].

Диаметр делительной окружности:

;

Диаметр окружности вершин:

;

Диаметр окружности впадин:

;

Межосевое расстояние:

;

Ширина зубчатого венца:

.

Таблица 5.1 – Основные размеры зацепления

Передача		Модуль	,мм	,мм	,мм	,мм	,мм
I-II;II-IV;IV-V;II-III.	47/37	2	84	94	89	98	16
				74	69	78	16
	28/56			56	51	60	16
				112	107	116	16
	17/67			34	29	38	16
				134	129	138	16
	42/42			84	79	88	16
				84	79	88	16
V-III	17/67	2,5	105	42,5	36,25	47,5	24
				167,5	161,25	172,5	24
	56/28			140	133,75	145	24
				70	63,75	75	24

6.ПРОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЕТ ШЕСТОГО ВАЛА

6.1 Определение нагрузок действующих на вал

Нагрузки, действующие со стороны цилиндрических передач (рисунок 4):

Окружная сила

где

– диаметр делительной окружности шестерни.

Радиальная сила

Рисунок 6.1 – Силы в цилиндрических передачах

Первая передача

;

;

Вторая передача

;

;

Третья передача

;

;

6.2 Эпюры изгибающих и крутящих моментов

Рассмотрим вала (рисунок 6.1) в двух плоскостях: горизонтальной и вертикальной, в которых действуют радиальная и окружная силы.

Рисунок 5 – Схема нагружения вала

Составим уравнение равновесия вала в вертикальной плоскости.

Составим уравнение равновесия вала в горизонтальной плоскости.

По найденным реакциям строим эпюру изгибающих и крутящих моментов (рисунок 6.2)

Определение полной реакции в опорах:

Рисунок 6.2 – Эпюры изгибающих и крутящих моментов

6.3 Расчет вала на усталостную прочность

Целью расчета является определение запаса усталостной прочности и сравнение его с допускаемым запасом.

Расчет на усталостную прочность проводится по опасному сечению. Опасными сечениями является участок вала: под колесом , под подшипниками и участок вала с уступом.

Определим критерий безопасности по формуле:

где

и – соответственно изгибающий и крутящий моменты в сечении;

– коэффициент, выбирается по таблице 6.1 [8];

– осевой момент сопротивления,

1) Участок вала под колесом:

;

;

;

;

;

.

2) Участок вала под подшипником:

;

;

;

;

;

3) Участок вала с уступом:

;

;

;

;

;

Наиболее опасный участок под подшипником, т.к.

. Дальнейший расчет проводим на этом участке.

Амплитудные и постоянные составляющие напряжений изгиба и кручения определяем по формулам:

;

;

где

и – соответственно изгибающий и крутящий моменты в рассматриваемом сечении вала;

, – моменты сопротивления сечения изгибу и кручению,