Расчет на прочность зубчатых передач редуктора
Выполняем проверочный расчет тихоходной передачи редуктора.
Предварительно по таблице 8.8 [1] выбираем материал Сталь 40Х: после выбора твердостей для всех элементов получаем:
Шестерня
Твердость HRC=50 ед.HRC
Термообработка Закалка ТВЧ
Колесо
Твердость HRC=43 ед.HRC
Термообработка Закалка ТВЧ
Допускаемые контактные напряжения
Допускаемые контактные напряжения для передачи определяют по формуле
где
-
меньшее из двух.
Допускаемые контактные напряжения для шестерни
,
где
-
предел контактной выносливости;
-
коэффициент безопасности;
-
коэффициент, учитывающий срок службы
(ресурс) и режим работы;
-
базовое число циклов перемены напряжений,
определяемое по графику (рис.8.40, [1]);
-
эквивалентное число циклов;
Допускаемые контактные напряжения для колеса
,
где
Выбираем меньший
Допускаемые напряжения изгиба
Допускаемые напряжения изгиба для шестерни
где
- предел изгибной выносливости;
-
коэффициент безопасности;
-
коэффициент. учитывающий влияние
двухстороннего приложения нагрузки;
-
коэффициент, учитывающий шероховатость
переходной кривой;
Допускаемые напряжения изгиба для колеса
где
Контактные напряжения в зацеплении передач
Контактные напряжения в зацеплении определяются по формуле
– коэффициент,
учитывающий большее нагружение первой
пары зубьев (Табл. 8.7.[1]);
-приведенный
модуль упругости;
КH – Коэффициент расчетной нагрузки
По
графику 8.15[1]
КHv по таблице 8.3[1]
Для выбора КHv подсчитываем окружную скорость шестерни и назначаем 8-ую точность:
Напряжения изгиба в зубьях шестерни и колеса
Напряжения в основании зубьев прямозубых колес определяем по формулам:
- для шестерни
где
по рис 8.20 [1]
рис.
8.15 [1]
табл.
8.3. [1]
- для колеса
где
Заключение о работоспособности передачи
Контактная выносливость поверхностей зубьев
Изгибная выносливость зубьев шестерни
Изгибная выносливость зубьев колеса
Все три условия выполняются, следовательно, передача считается работоспособной.
Конструирование валов редуктора привода
Входной и выходной валы редуктора имеют консольные участки для установки муфт. Т.к. коническая форма консольного вала обеспечивает точное и надежное соединение, возможность легкого монтажа и снятия устанавливаемых деталей. Консольные участки входного и выходного вала выполнены коническими. Конические концы по ГОСТ 12081-72 [2] стр.431. Конические концы входного вала выполнены с наружной резьбой, выходного вала - с внутренней резьбой.
Вал I (Быстроходный)
принимаем d=28мм.
Диаметр подшипников рассчитывается:
Принимаем
.
Далее рассчитываем буртик подшипника:
.
Длина посадочного участка
Округляем
до
Длина промежуточного участка
Принимаем
40мм.
Наружная
резьба хвостовика имеет диаметр
Длина резьбового участка
Принимаем
Вал II (Промежуточный)
Принимаем dК=40мм.
Диаметр буртика колеса:
Принимаем
Диаметр подшипников рассчитывается:
Принимаем
Далее рассчитываем буртик подшипника:
.
Вал III (Тихоходный)
Принимаем d = 63мм.
Диаметр подшипников рассчитывается:
Принимаем
.
Далее рассчитываем буртик подшипника:
Берем
Принимаем dК=72мм.
Диаметр буртика колеса:
Принимаем
Длина посадочного участка
Длина промежуточного участка
Принимаем
Внутренняя
резьба хвостовика имеет диаметр
Длина резьбового участка
