2.3 Розрахунок закритої конічної зубчастої передачі

Вихідними даними для проектного розрахунку конічої передачі є такі:

• крутний момент на валу шестірні

• передаточне число u=1,25;

• матеріали зубчастих коліс, термообробка та твердість робочих по­верхонь.

Попередньо беремо коефіцієнт ширини зубчастих вінців = 0,27 і відповідно коефіцієнт

Залежно від визначаємо методом інтерполяції за табл.4.1 коефіці­єнт, що враховує нерівномірність розподілу навантаження по ширині зубча­стих вінців

Для сталевих конічних коліс допоміжний коефіцієнт = 1000.

Мінімальний зовнішній ділильний діаметр конічного колеса

Вибираємо число зубців шестірні =24, а число зубців колеса

Візьмемо =30.

Уточнимо передаточне число

Відхилення від стандартного значення немає.

Модуль зубців

і узгоджуємо із стандартним значенням т_е = 2,5 мм.

Визначення геометричних розмірів шестерні і колеса

Зовнішні ділильні діаметри шестерні та колеса

Зовнішня конусна відстань

Ширина зубчастих вінців

Середня конусна відстань

Середній модуль зубців

Середні ділильні діаметри шестерні та колеса

Кути при вершинах ділильних конусів шестірні та колеса

Базові параметри вихідного контуру: кут профілю α=20°; коефіцієнт висоти головки зубця = 1; коефіцієнт висоти ніжки зубця= 1,2; коефіцієнт радіального зазору с =0,2.

Розміри зубців конічних зубчастих коліс:

зовнішня висота головки зубця

зовнішня висота ніжки зубця

зовнішня висота зубця

зовнішні діаметри вершин зубців

зовнішні діаметри западин

кути головки , та ніжкизубця

звідси =2,98,=3,54°;

кути конуса вершин зубців шестeрні і колеса

кути конуса западин зубців

Параметри еквівалентної циліндричної передачі:

модуль зубців еквівалентних коліс дорівнює середньому коловому

ширина вінця еквівалентної передачі

ділильні діаметри еквівалентних циліндричних коліс

число зубців еквівалентних коліс

передаточне число

коефіцієнт перекриття у прямозубій конічній передачі

Колова швидкість зубчастих коліс

За даними таблиці виберемо 8-й ступінь точності ( = 8) для всіх показників точності зубчастих коліс та передачі.

Розрахунок передачі на контактну втому і втому при згині

Сили у зачепленні: колова сила

радіальна сила на шестірні дорівнює осьовій силі на колесі

осьова сила на шестірні дорівнює радіальній силі на колесі

Перевіряємо міцність передачі на контактну втому. Питома колова сила

Для прямозубих конічних передач 1, а коефіцієнт визначили раніше.Коефіцієнт , беремо такий самий, як для циліндричної передачі при коловій швидкості υ = 3,83 м/с, використовуючи метод інтерполяції. Величина контактних напружень на робочих поверхнях зубців

Розрахункові коефіцієнти беремо такі ж, як і для циліндричної передачі, тобто =275 = 1,77 , а коефіцієнт

Можна вважати, що стійкість зубців проти втомного викришування їх­ніх активних поверхонь забезпечується, оскільки розрахункове контактне напруження = 382,5МПа не перевищує допустиме= 423,18 МПа , а недовантаження передачі становить менше допустимих 15%.

Перевіряємо міцність передачі на втому при згині.

Питома колова сила

Тут , а коефіцієнт визначаємо за табл. 4.2, використовуючи метод інтерполяції, . Коефіцієнт беремо такий самий, як для циліндричної передачі при коловій швидкості υ = 3,83 м/с.

Перевіряємо міцність передачі на втому при згині.

Тут коефіцієнт форми зубців знаходиться за даними табл.3.16 в залежності від еквівалентного числа зубців. ,.

Для конічних передач з прямими зубцями коефіцієнти .

Міцність зубців на втому при згині перевіряють окремо для шестерні та колеса.

Перевіряємо міцність передачі при короткочасних перевантаженнях. Розрахунок за цими критеріями зводиться до перевірки виконання двох умов

Тут =2,0 - коефіцієнт перевантаження, беремо рівним відношенню до номінального які беруться із таблиці електродвигунів.

2.4 Попередній розрахунок валів редуктора

Попередній розрахунок виконуємо із умови міцності на кручення за заниженими допустимими напруженнями кручення.

Ведучий вил. Діаметр вихідного кінця визначаємо для= 20 МПа

Так, як вал редуктора з'єднаний муфтою з валом електродвигуна, при­ймаємо . Результат узгоджуємо із стандартним рядом діаметрів валів, тобто мм.

Розрахункові значення діаметрів ступенів валів під манжету і підшипник:

діаметр вала під манжету

приймаємо =23мм;

діаметр різьби під шліцьо­ву гайку приймаємо =24 мм, різьба М24×1,5;

діаметр вала під підшипник

,

приймаємо =30 мм;

діаметр упорного бортика

,

приймаємо =37 мм.

Ведений вал. Діаметр ви­хідного кінця вала визначаємо для = 15 МПа

Приймаємо найближчий більший зі стандартного ряду діаметрів валів діаметр вихідного кінця вала =15 мм.

Діаметр вала під манжету

,

приймаємо =20 мм.

Діаметр вала під підшипник приймаємо конструктивно рівним діаметру під манжету =20 мм.

Розрахунковий діаметр вала під колесо

приймаємо =30 мм.

Гладка ступінь вала