4. Проектировочный расчет.

4.1 Расчет цилиндрической прямозубой пары 1-2.

Исходные данные для расчета:

Мощность на шестерне

Мощность на колесе

Частота вращения шестерни

Частота вращения колеса

Передаточное число

Режим нагружения:

4.1.1 Назначение материалов и расчет допускаемых напряжений.

Принимаем для шестерни Сталь 45 с улучшением до HB=200

Для колеса Сталь 45 с улучшениемдо HB=180

Допускаемые контактные напряжения:

где для шестерни:

- таб.

Принимаем

де:

(Принят 7-й клас чистоти обробки)

(Ожидается V<5)

(Обильное смазывание передачи)

(Ожидается диаметр зубчатых колес <700мм.)

для колеса:

- табл.

, Принимаем

де:

4.1.2 Назначение коэффициентов.

Ψ_ba = 0,2 (див. таб.28 для многоступенчатого редуктора) - коэффициент ширины зубчатого колеса, относительно межосевого расстояния.

-коэффициент который учитывает распределение нагрузки по ширине венца(табл.35)

- коэффициент динамичности нагружения (колеса прирабатываются)

- коэффициент который учитывает распределение нагрузки между зубьями (прямозубая передача);

- для прямозубой передачи Сталь-Сталь

4.1.3 Расчет межосевого расстояния.

Принимаем -табл. 30;

4.1.4 Назначение модуля

Принимаем

4.1.5 Назначение чисел зубьев.

;

; Принимаем;

Погрешность

4.1.6Расчет геометрических параметров зубчатых колес:

Принимаем(соответствует ГОСТ6639-69 таб.32 )

4.1.7 Назначение степени точности

Окружная скорость на диаметре :

Назначаем степень точности 8В ГОСТ 1643-81 (таб.33,34)

4.2 Проверочный расчет.

4.2.1 Проверка контактной прочности зубьев

Расчетное условие(см. проектировочный рассечет)

Расчетная формула контактного напряжения

;

принимается:

; -материал колес Сталь-Сталь

-табл.35

(прямые зубья)

;

-табл.22

-табл.21

- контактная выносливость обеспечена 342МПа<390,91МПа

4.2.2 Перевірка на згинальну витривалість

Выяснить по какому из колес пары вести расчет, для чего для шестерни

и колеса рассчитывается .

Допустимое общее напряжение

где: (см. табл. 37);

для шестерни:

(не реверсивная передача)

(при вероятности не разрушения зубьев больше нежели 0,99)

, принимаем ;

де: (длявсех сталей);

;

;

Для колеса:

;

; ;

, принимаем ;

;

;

;

(см. табл.22 при и);

( см. табл.22 прии);

; ;

Более слабым является колесо, по которому ведем дальнейший расчет.

;

де: (дляпрямых зубьев);

(см. табл. 35 при ;около одной из опор колеса прирабатываются);

(см. табл. 36 при ;степени точности по нормам плавности – 8

);

- изгибная усталостная выносливость обеспечена

4.2.3 Проверка на контактную прочность при действии максимальных нагрузок.

;

где: (коэффициент запаса сцепления указан вариантом) ;

(см. табл. 24)

- контактная прочность при действии максимальных нагрузок обеспечена.

4.2.4Проверка на изгибную прочность при действии максимальных нагрузок.

;

;

- изгибная прочность при действии максимальных нагрузок обеспечена.

4.3 Расчет конической прямозубой пары 3-4.

Исходные данные для расчета:

Мощность на шестерне

Мощность на колесе

Частота вращения шестерни

Частота вращения колеса

Передаточное число

Режим нагружения:

4.3.1 Назначение материалов и расчет допускаемых напряжений

Принимаем для шестерни Сталь 45с улучшением до HB=200

Для колеса Сталь 45 с улутшением до HB=180

Допустимые контактные напряжения:

де для шестерни:

-табл.

;принимаем

где:

(Принят 7-й класс чистоти обработки)

(Ожидается V<5)

(Обильное смазывание передачи)

(Ожидается диаметр зубчатих колес <700мм.)

для колеса:

- табл.

, принимаем

де:

4.3.2 Назначение коэффициентов.

-коэффициент, который учитывает распределение напряжения по ширине венца(табл.35 при ; около одной из опор;колеса прирабатываются)

- коэффициент динамичности нагружения (колеса прирабатываются)

- коэффициент, который учитывает распределение напряжения между зубьями; прямозубая передача);

4.3.3Расчет диаметра колеса

Принимаем -табл. 40;

4.3.4 Назначение модуля

Предварительно назначаем при

Принимаем (см. табл.31)

4.3.5 Назначение чисел зубьев

;

;

4.3.6 Расчет геометрических параметров зубчатых колес:

;

;

-таб.41

Внешние диаметры выступов и впадин зубьев:

Внешнее конусное расстояние

Среднее конусное расстояние

Средний модуль зубьев

Средние делительные диаметры

4.3.7 Назначение степени точности зубчатых колес

Окружная скорость на диаметре :

Назначаем степень точности 9-В ГОСТ 1758-81 (табл.33)

4.4 Проверочный расчет

4.4.1 Проверка контактной прочности зубьев

Расчетное условие (см.проектировочный расчет)

Розрахункова формула контактного напруження

;

Принимаем :

; -материал колес Сталь-Сталь

(табл.35 принаконсоли колеса прирабатываются)

- для прямых зубьев

(див. таб.36 при;степень точности по нормам плавності-9)

- контактная выносливость обеспечена

4.4.2Проверка изгибной выносливости зубьев

Выяснить по какому из колес пары вести расчет, для чего для шестерни

и колеса рассчитывается .

Допустимое общее напряжение

где: (см. табл. 37);

для шестерни:

(не реверсивная передача)

(при вероятности не разрушения зубьев больше нежели 0,99)

, принимаем ;

де: (длявсех сталей);

;

;

Для колеса:

;

; ;

, принимаем ;

;

;

;

(см. табл.22 при и);

( см. табл.22 прии);

; ;

Более слабым элементом является колесо по которому и ведем дальнейший расчет

;

де: (дляпрямых зубьев);

(см. табл. 35 при ; наконсоли, колеса прирабатываются);

(см. табл. 36 при ;степени точности по нормам плавности – 9

);

- изгибная усталостная выносливость обеспечена.