Привод ленточного транспортера 2 (стр. 2 из 7)

= 1,8×НВ,(16)

=1,8×285,5 = 513,9 МПа.

При SF = 1,75 [2] по формуле (14) получаем:

Расчетное допускаемое напряжение определено как меньшее из двух значений [1]:

Примем

= 730 МПа.

Коэффициенты нагрузки

Шестерня:

Коэффициент долговечности:

где КНЕ – коэффициент эквивалентности (КНЕ = 0,8 [2]);

N – суммарное число циклов работы (наработка).

NHG – база контактных напряжений [2];

N = 60× tS× nб× C,(17)

где nб – частота вращения быстроходного вала (nб = 1432 об/мин);

С – число потоков мощности (С = 1 [2]).

Машинное время (ресурс):

tS× = L× (365-52-9)× кгод× 24× ксут× ПВ,(18)

гдеL – срок службы привода, год (L=7);

кгод – коэффициент годовой нагрузки (K

=0,6);

ксут – коэффициент суточного использования (K

=0,6);

ПВ – относительная продолжительность включения (ПВ=0,25).

Ресурс по формуле (18):

tS = 7×(365-52-9)×0,6×24×0,6×0,25 = 4596,48 ч.

Наработка по формуле (17):

N = 60× 1432×4596,48 = 3949295661,6 циклов.

Коэффициент долговечности :

=0,8

=2,86;

Принимаем:K

= 1.

Коэффициент долговечности по изгибу

, (19)

где NFG - база изгибных напряжений ( NFG=4000000

);

- коэффициент эквивалентности по изгибу ( K

=0,845 ).

=0,845

=1,96.

Принимаем:K

= 1.

Так как, при расчете шестерни коэффициенты получились максимальными, то для колеса такие расчеты проводить нецелесообразно.

Окончательно для передачи принято: K

=1 и K

=1.

2.2 Определение параметров конической зубчатой передачи

Внешний делительный диаметр колеса de2, мм [5]:

, (20)

гдеТ2 – вращающий момент на валу колеса, Н×м (Т2 = 124,14 Н×м);

u – передаточное отношение конической передачи (u = 4);

qН – коэффициент, учитывающий различную несущую способность колес [1];

= 1,21+0,21

4 =2,05;

KHa – коэффициент неравномерности распределения нагрузки по длине контактной линии (KHa = 1,08 [2]);

KHb – коэффициент концентрации нагрузки (KHb = 1,13 [2]);

KHu – коэффициент динамической нагрузки (KHu = 1,04 [2]).

КНД – коэффициент долговечности.

Внешний делительный диаметр колеса по формуле (20):

=165

= 137,4 мм.

В соответствии с [6] принято ближайшее стандартное значение de2 = 140 мм.

Принимаем число зубьев шестерни z1 = 25 [1].

Число зубьев колеса:

z2 = z1× u (21)

z2 = 25× 4 = 100.

Стандартное число зубьев колеса z2 = 100 [2].

Фактическое передаточное число:

uф = z2/z1,(22)

uф = 100/25 = 4.

Отклонение передаточного числа от заданного [2]:

,(23)

< 4 %.

Внешний торцовый модуль mte [1]:

mte = de2/z2,(24)

mte = 140/100 = 1,4 мм.

Внешнее конусное расстояние:

,(25)

=72,15 мм.

Ширина венца колеса и шестерни:

b = 0,285× Re,(26)

b = 0,285×72,15 = 20,5 мм.

Принимаем b = 21 мм [2].

Угол при вершине делительного конуса:

d 1= arctg(z1/z2),(27)

d 1= arctg(25/100) = 15,6°.

d 2= 90 - d 1,(28)

d 2= 90 - 15,6 = 74,4°.

Средний торцовый модуль mtm [1]:

mtm = mte - (b×sind 1)/z1,(29)

mtm = 1,4 - (21× sin15,6°)/25 = 1,17 мм.

Среднее конусное расстояние Rm [1]:

Rm = Re - 0,5×b,(30)

Rm = 72,15 - 0,5× 21 = 61,65 мм.

Внешний делительный диаметр шестерни [2]:

de1 = mte×z1,(31)

de1 = 1,4 × 25 = 35 мм.

Средние делительные диаметры [5]:

dm = mtm×z,(32)

dm1 = 1,17× 25 = 29,25 мм;

dm2 = 1,17× 100 = 117 мм;

Внешние диаметры вершин [5]:

dae = de + 2×cosbm×mte×cosd,(33)

гдеbm – угол наклона линии зуба по среднему сечению (bm =0 [2]).

dae1 = 35 + 2×1,4×cos15,6° = 37,7 мм;

dae2 = 140 + 2×1,4×cos74,4° = 140,75 мм.

Внешние диаметры впадин [5]:

dfe = de - 2×(cosbm + 0,2)×mte×cosd,(34)

dfe1 = 40 - 2×1,2×1,4× cos15,6° = 36,46 мм;

dfe2 = 140 - 2×1,2×1,4× cos74,4° = 139 мм.

Внешняя высота зуба [5]:

ha = 2×(cosbm + 0,2)×mte,(35)

he = 2×1,2×1,4 = 3,36.

Окружная толщина зуба по внешней делительной окружности [5]:

Ste = 0,5×p×mte,(36)

Ste = 0,5×3,14×1,4 = 2,2 мм.

Угол ножки зубьев [5]:

qf =

,(37)

qf =arctg

= 0,3°.

Углы конусов впадин [5]:

df = d - qf,(38)

df1 = 15,6° - 0,3 = 15,3°;

df2 =74,4°- 0,3 = 74,1°.

Расчетное базовое расстояние [5]:

B1 =0,5×de2 - cosbm×mte×sind1,(39)

B2 =0,5×de1 - cosbm×mte×sind2,(40)

По формулам (39) и (40):

B1 =0,5×140 - 1,4×sin15,6° = 79,6 мм;

B2 =0,5×35 - 1,4×sin74,4° = 16,15 мм.

Окружная скорость колес [5]:

,(41)

=2,19/с.

Контактное напряжение sн, МПа [2]:

,(42)

= 709,6МПа,

Контактное напряжение достаточно:

Биэквивалентные числа зубьев [2]:

,(43)

= 25,96;

= 371,86.

Коэффициенты формы зубьев [5]:

,(44)

=3,975;

=3,687.

Напряжение изгиба [2]:

,(45)

где Ft – окружная сила, Н;

qF – коэффициент, учитывающий различную несущую способность колес (qF = 2,05 [1]);

KFД – коэффициент долговечности (KFД = 1 [2]);

KF – коэффициент нагрузки.

KF = KFa×KFb×KFu,(46)

гдеKFa – коэффициент неравномерности распределения нагрузки по длине контактной линии (KFa = 1,08 [2]);

KFb – коэффициент концентрации нагрузки (KFb = 1,13 [2]);

KFu – коэффициент динамической нагрузки (KFu = 1,04 [2]).

По формуле (46):

KF = 1,08×1,13×1,04 = 1,269.

,(47)

= 2069 Н;

По формуле (45):

= 188 МПа.