Детали машин - часть 9

 

 
 

4  Подбор подшипников. Подшипники подбираются для всех валов по аналогии с примером 2, если 

используются подшипники качения. Если приняты подшипники скольжения, то расчет производится по 

аналогии с примером 16.1 [1]. 

5   Расчет шпоночных и шлицевых соединений [1]. Разрабатывается конструкция муфты 8 (рис. 21) 

[1, 6, 7, 10]. 

6  Уточненный расчет тихоходного вала [1], в режиме нагрузок при рабочем ходе толкателя. 

 

           1 вариант                                2 вариант 

Рис. 22   Схема зацеплений для тихоходной ступени коробки скоростей  

при холостом ходе толкателя 

7   Разработка механизма переключения скоростей [6, 7, 8, 13]. 

8   Конструирование системы смазки и определение размеров корпуса для коробки скоростей [7, 8, 

9,14]. 

9   Разработка  сборочного  чертежа  коробки  скоростей [7, 8, 9, 14]. Сборочные  чертежи  коробки 

скоростей для токарного станка и автомобиля КамАЗ представлены в прил. 25 и 26. 

Пример 5. Рассчитать планетарный редуктор по схеме на рис. 23 в составе привода тянульной ус-

тановки для кордной линии по следующим данным: 

1) натяжение кордного полотна –            F

1 

= 20,8 кН, F

2 

= 11,3 кН; 

2) скорость кордного полотна –               V = 2,56 м/с; 
3) диаметр тянульного барабана –           D

б 

= 270 мм; 

4) срок службы длительный –                   L

h

 = 40 000 ч; 

5) нагрузка постоянная при  
    номинальном моменте на барабане –   Т

ном

; 

6) пусковая перегрузка –                           Т

пуск 

 / Т

ном 

= 1,2; 

7) зацепление колес – прямозубое; 
8) число сателлитов –                                С = 3; 
9) число зубьев –                                        z

1

 = 21; 

10) колеса изготовить из стали 40Х со средней твердостью поверхности: колеса 1-280 НВ; сателлита 

2-250 НВ; колеса 3-280 НВ. 

 
 
 

 

РИС. 23  

СХЕМА 

ПРИВОДА И 

ПЛАНЕТАР-

НОГО  

РЕДУКТОРА:

 

 
 

 
1   Энергетический и кинематический расчеты привода. 
1.1   Определим мощность на приводном барабане тянульной установки  

8

,

20

(

v

т.у

=

=

t

F

P

8

,

23

56

,

2

)

3

,

11

=

−

кВт, 

здесь F

t  

= F

1

 – F

2

 полезная окружная сила. 

1.2   Найдем [1] потери в кинематической цепи привода по величине кпд привода  

,

95

,

0

98

,

0

99

,

0

98

,

0

2

р

2

м

п

=

⋅

⋅

=

η

η

η

=

η

 

где 

98

,

0

п

=

η

– кпд подшипников барабана; η

м

 – кпд муфт; 

98

,

0

р

=

η

 – кпд редуктора. 

1.3   Потребная мощность электродвигателя 

25

95

,

0

/

8

,

23

/

т.у

=

=

η

= P

P

кВт. 

1.4   Подбираем электродвигатель ([5], прил. 7, 8) марки 4А200L6УЗ, мощностью Р

дв 

= 30 кВт, частотой 

вращения n

дв. 

= 1000 об/мин, перегрузочной способностью Т

пуск 

/ Т

ном

 = 1,2. 

1.5   Определим частоту вращения приводного барабана тянульной установки:  

181

270

14

,

3

1000

60

56

,

2

1000

60

v

ту

=

⋅

⋅

⋅

=

π

⋅

=

б

D

n

мин

-1

, 

1.6   Рассчитаем передаточное отношение редуктора 

 

,

53

,

5

181

1000

ту

дв

3

1

=

=

=

n

n

i

Н

 

что допустимо [3] для заданной схемы редуктора. 

2   Расчет геометрии и прочности планетарной передачи [3, 15]. Расчет сведем в табл. 14. 

 

Таблица 14 

 

О

пределяе

-

мый

 пара

-

метр

Использо-

ванная ли-

тература 

Численное значение 

Примеч

ание 

2.1   Определение чисел зубьев 

z

3 

[15, (1.1)] 

1

,

95

21

)

1

53

,

5

(

)

1

(

1

3

1

3

=

⋅

−

=

⋅

−

=

z

i

z

Н

 

Принимаем  z

3 

= 93 

 

ПРОДОЛЖЕНИЕ ТАБЛ. 14 

 

О

пределяе

-

мый

 пара

-

метр

Использо-

ванная ли-

тература 

Численное значение 

Примеч

ание 

z

2 

[15, (1.2)]  

36

2

/

)

21

93

(

2

/

)

(

1

3

2

=

−

=

−

=

z

z

z

 

z

2 

– целое число 

Условие 

cоосно-

сти вы-

полня-

ется 

Ус-
ловие 
сбор-
ки 

[15, (1.8)]  

число

целое

38

3

93

21

3

1

−

=

+

=

+
c

z

z

 

Условие 

сборки 
выпол-

няется 

Ус-
ловие 
со-
седст

[15, (1.6)] 

38

4

,

49

)

20

36

(

)

36

21

(

3

sin

)

2

(

)

(

sin

2

2

1

>

+

>

+

π

+

>

+

π

z

z

z

c

 

Условие 

соседст-

ва вы-

полня-

 

 
 

-ва 

ется 

3

1

H

i

 

[14, (1.1)] 

429

,

5

21

93

1

1

1

3

3

1

=

+

=

+

=

z

z

i

Н

 

Отлича-

ется от 

задан-

ного 

менее 

чем на 2 

% 

2.2   Определение размеров зубчатых колес из условия 

контактной выносливости 

u

1

 [1] 

714

,

1

21

36

1

2

1

=

=

=

z

z

u

 

 

K

c 

[1, (8.81)] 

K

c 

= 1,15 

Для са-

моуста-

навлива

ющихся

колес 

bа

ϕ

 

([2], с. 159) 

4

,

0

=

ϕ

bа

 

 

K

HL 

[3, (4.7)] 

K

HL 

= 1 

По 

задан-

ным 

услови-

ям ра-

боты 

Т

1 

[3, (4.17)] 

м

Н

239

1000

/

25

9550

/

9550

дв

дв

1

⋅

=

=

⋅

=

=

n

P

T

 

 

ПРОДОЛЖЕНИЕ ТАБЛ. 14 

 

О

пределяе

-

мый

 пара

-

метр

Использо-

ванная ли-

тература 

Численное значение 

Примеч

ание 

T

2

 [3] 

м

Н

406

99

,

0

714

,

1

239

1

1

1

2

⋅

=

=

⋅

⋅

=

⋅

= U

T

T

 

−

η

1

кпд 

первой 

ступени

С

v 

[3, табл. 4.9] 

C

v 

= 13 

Коэф-

фициент 

термо-

обра-

ботки 

v′

 

[2, (4.36)] 

c

м

4

,

5

4

,

0

714

,

1

10

406

13

10

1000

10

'

3

2

3

3

3

ва

2

2

3

1

=

⋅

⋅

×

×

⋅

=

ϕ

=

U

T

C

n

v

v

 

Окруж-

ная ско-

рость в 

зацеп-

лении 

предва-
ритель-

ная 

 

 
 

α

H

K

 

[3, c. 92] 

1

=

α

H

K

 

Для 

прямо-

зубых 

колес 

β

H

K

  [3, табл. 4.7, 

(4.27)] 

(

)

( )

05

,

1

1

1

1

05

,

1

1

=

+

−

=

=

+

−

=

β

β

x

x

K

K

c

H

H

 

L

h 

> 

32000 и 

X = 1, 

табл. 

4.1, [3] 

K

HV 

[3, табл. 4.10 

и 4.11] 

K

HV   

= 1,22 

Для 8-й 

степени 

точно-

сти 

Т

р 

[3, c. 98] 

м

Н

520

22

,

1

05

,

1

1

1

406

2

⋅

=

⋅

⋅

⋅

⋅

=

=

=

β

α

HV

H

H

HL

p

K

K

K

K

T

T

 

 

c

lim2

H

σ

  [3, табл. 4.6] 

МПа

570

70

250

2

70

~

2

0

lim2

=

=

+

⋅

=

+

=

σ

B

H

H

 

Расчет 

по коле-

су 2 

S

H

  [3, табл. 4.6] 

S

H 

= 1,1 

 

[

н

σ

] 

[3, (4.21)] 

518

1

,

1

570

]

[

0

lim

н

=

=

σ

=

σ

H

H

S

 МПа 

 

ПРОДОЛЖЕНИЕ ТАБЛ. 14 

 

О

пределяе

-

мый

 пара

-

метр

Использо-

ванная ли-

тература 

Численное значение 

Примеч

ание 

w

a

 

[3, (5.39)] 

(

)

[ ]

(

)

мм

108

3

4

,

0

15

,

1

10

520

714

,

1

518

315

1

714

,

1

315

1

3

3

2

3

2

1

1

=

=















⋅

⋅

⋅













⋅

+

=

=















ψ













σ

+

=

c

K

T

U

U

a

bа

c

p

H

w

Принимаем 

w

a

= 114 мм 

Коэф-

фициент 

распре-

деления 

нагруз-

ки по 

сател-

литам 

K

с 

взят 

по [1] 

2

1

w

w

b

b

 

[3, (4.39)] 

6

,

45

4

,

0

114

2

=

⋅

=

ψ

=

bа

w

w

a

b

мм 

Принимаем 

45

2

=

w

b

мм 

4

,

50

12

,

1

2

1

=

=

w

w

b

b

мм 

Принимаем 

50

1

=

w

b

мм 

[3, c. 51, 

52, 98] 

1

d

 

[1, c.116] 

84

1

714

,

1

114

2

1

2

1

1

=

+

⋅

=

+

=

u

a

d

w

мм 

 

m 

[1, c.116] 

4

21

84

1

1

=

=

=

z

d

m

мм