5.3 Расчет зубчатой передачи

В состав проектируемого привода входит одноступенчатый цилиндрический либо конический редуктор, содержащий соответственно цилиндрическую либо коническую зубчатую передачу.

Расчет зубчатой передачи включает:

выбор материала зубчатых колес;

определение допускаемых напряжений;

проектировочный расчет передачи;

проверочный расчет передачи.

Выбор материала зубчатых колес производится в зависимости от требований к габаритам редуктора и условий его эксплуатации в соответствии с [1, с.11-12].

Допускаемые контактные напряжения и напряжения изгиба определяются из условия усталостной прочности зубьев по методикам, приведенным в [1, с.12-16].

Проектировочный расчет зубчатой передачи производится с целью определения ее геометрических параметров.

Проектировочный расчет следует производить в соответствии с [1, с.16-23] для цилиндрических передач и [1, с.25-29] – для конических.

Проверочный расчет производится с целью окончательного уточнения геометрических параметров передачи в соответствии с [1, с.23-25] для цилиндрических передач и [1, с.29-30] – для конических.

Если расчетные контактные напряжения получаются больше допускаемых, увеличивают межосевое расстояние a_w для цилиндрических передач и диаметр внешней делительной окружности шестерни d_е1 для конических с последующим уточнением остальных параметров. При невыполнении условия прочности по напряжениям изгиба увеличивают модуль передачи.

5.4 Эскизное проектирование редуктора

После определения геометрических параметров зубчатых колес приступают к разработке конструкции редуктора. Первым этапом конструирования является разработка эскизного проекта.

Эскизное проектирование редуктора включает:

проектировочный расчет валов;

выбор типа и схемы установки подшипников;

разработку эскизного проекта.

Проектировочный расчет валов включает выбор необходимых конструктивных решений и приближенное определение диаметров участков валов с учетом только крутящих моментов. Производится в соответствии с [1, с.42-45].

Рекомендации по выбору типа и схемы установки подшипников приведены в [1, с.47-49].

В процессе эскизного проектирования разрабатывается чертеж общего вида эскизного проекта.

Выполнение эскизного проекта требует определения расстояний между деталями передач и определения положения подшипников в корпусе редуктора. Порядок его разработки изложен в [1, с.49-51].

5.5 Подбор подшипников качения на заданный ресурс

Подбор подшипников качения на заданный ресурс выполняется для вала, который определен в задании. Он включает:

определение сил, нагружающих подшипники;

расчет подшипников на статическую грузоподъемность;

расчет подшипников на заданный ресурс.

Силы, нагружающие подшипники, определяются из условия равновесия вала под действием приложенных к нему нагрузок [1, с.101-105].

При расчете подшипников на статическую грузоподъемность проверяют, не будет ли радиальная или осевая нагрузка превосходить статическую грузоподъемность, указанную в каталоге [1, с.105].

При расчете подшипников на заданный ресурс определяют скорректированный по уровню надежности (вероятность безотказной работы 90%) и условиям применения расчетный ресурс, который должен быть не менее требуемого [1, с.105-112].

Если предварительно выбранный подшипник не удовлетворяет условию статической грузоподъемности либо имеет недостаточный ресурс, следует заменить его на подшипник с более высокими показателями грузоподъемности и повторить расчет.