
- •Липецк 2011
- •2.1 Выбор двигателя. Кинематический и силовой расчет привода.
- •2.2 Кинематический расчет привода.
- •2.3 Силовой расчет привода.
- •3. Расчет закрытой цилиндрической передачи.
- •3.1 Выбор материала зубчатых колес и вида термообработки.
- •3.2 Определение допускаемых контактных напряжений для шестерни и колеса.
- •3.3 Определение допускаемых напряжений при расчете зубьев на изгиб.
- •3.4 Определение предельно допускаемых напряжений.
- •3.5 Определение межосевого расстояния.
- •3.7 Определение суммарного числа зубьев шестерни и колеса.
- •3.10 Определение ширины зубчатого венца колеса и шестерни.
- •3.14 Проверка величин расчетного контактного напряжения.
- •3.17. Проверка зубьев на изгиб при кратковременных перегрузках.
- •3.18 Определение и сведение в таблицу основных параметров передачи.
- •4. Проектирование валов редуктора.
- •4.1 Проектный расчет.
- •4.2 Определение конструктивных размеров зубчатого колеса.
- •4.3 Выбор подшипников качения, схемы их установки, и условий смазки
- •4.3.1 Выбор типа и размеров подшипников.
- •4.3.2 Выбор смазки подшипников и зацепления.
- •4.3.3 Выбор схемы установки подшипников качения.
- •4.4 Первый этап компоновки редуктора.
- •5. Проверка долговечности подшипников.
- •5.1. Для ведущего вала.
- •5.2. Проверка прочности шпоночных соединений.
- •5.3. Уточненный расчет ведущего вала.
3.3 Определение допускаемых напряжений при расчете зубьев на изгиб.
,
где F0
– предел контактной выносливости
на изгиб при базовом числе циклов
нагружения, SF
– коэффициент безопасности, KFL
– коэффициент долговечности.
SF = 1,65 [3];
, где NFE
– эквивалентное число циклов
нагружения зубьев за весь срок службы
передачи.
m = 6 [3];
, m
= 6, c = 1;
;
;
[3];
KFL1=1;
KFL2=1;
;
[3];
МПа;
МПа;
МПа;
МПа.
3.4 Определение предельно допускаемых напряжений.
[σ]Hпр = 2,86σТ ;
[σ]Hпр1 = 2,86·740= 2116,4МПа;
[σ]Hпр2 = 2,86·640=1830,4МПа;
[σ]Fпр = 0,8σТ ;
[σ]Fпр1 = 0,8·740=592МПа;
[σ]Fпр2 = 0,8·640=512МПа.
3.5 Определение межосевого расстояния.
,
где u = iзп
– передаточное число ступени редуктора;
A – численный коэффициент;
T2
– вращающий момент на валу колеса; ψва
– коэффициент ширины зубчатого венца;
KH
– коэффициент нагрузки.
u = iзп = 4
A = 270 [3];
ψва = 0,25…0,4;
ψва = 0,4;
KH = KHα· KHβ· KHυ , где KHα – коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки между зубьями, KHβ – коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по ширине зубчатого венца, KHυ – коэффициент динамичности нагрузки.
KHα = 1,09 [3];
KHβ = 1,0…1,15 [3];
KHβ = 1,09 [3];
KHυ = 1…1,1 [3];
KHυ = 1,05;
KH = 1,09∙1,09∙1,05=1,247
мм;
мм
[3].
3.6 Выбор модуля зацепления.
;
;
мм
[3].
3.7 Определение суммарного числа зубьев шестерни и колеса.
.
3.8 Определение чисел зубьев шестерни и колеса.
3.9 Проверка межосевого расстояния.
;
3.10 Определение ширины зубчатого венца колеса и шестерни.
3.11 Определение окружной скорости в зацеплении.
3.12 Назначение степени точности передачи в зависимости от окружной скорости.
Степень точности зубчатой передачи – 8, предельная окружная скорость – 10/с.
3.13 Уточнение коэффициента нагрузки.
KH = KHα· KHβ· KHυ;
KHα = 1,9 [3];
KHβ = 1,04 [3];
KHυ = 1,3 [3];
KH = 1,47368
3.14 Проверка величин расчетного контактного напряжения.
.
3.15 Проверка контактной прочности при кратковременных перегрузках.
;
TПИК/TНОМ = * ;
3.16. Проверка зубьев на выносливость при изгибе.
, где YF
– коэффициент формы зуба, зависящий от
числа зубьев; Yβ
– коэффициент, учитывающий наклон
зубьев; KFL
– коэффициент нагрузки.
KFL = KFα· KFβ· KFυ ,где KFα – коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки между зубьями; KFβ – коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по ширине зубчатого венца; KFυ – коэффициент динамичности нагрузки.
KFα = 0.9 [3];
KFβ = 1,1 [3];
KFυ = 1,3 [3];
YF = 3,6 [3];
Yβ = 0,896 [3].
3.17. Проверка зубьев на изгиб при кратковременных перегрузках.
;
TПИК/TНОМ = * ;
3.18 Определение и сведение в таблицу основных параметров передачи.
;
;
Таблица 3
Основные параметры зубчатой передачи
№ |
Наименование параметра |
Обозначение и численное значение |
1 |
Вращающий момент на ведомом валу, Н·м |
T2 = 0,19·106 |
2
|
Угловые скорости валов, рад/с |
ω1 = 152,29 ω2 = 38,07 |
3 |
Межосевое расстояние, мм |
|
4 |
Модуль, мм |
m = 2 |
5 |
Угол наклона зубьев, град |
β = 15 |
6 |
Число зубьев: шестерни колеса |
z1 = 24 z2 = 97 |
7 |
Диаметр делительный, мм: шестерни колеса |
d1 = 49,6 d2 = 200,4 |
8 |
Диаметр вершин, мм: шестерни колеса |
da1 = 53,6 da2 = 204,4 |
9 |
Диаметр впадин, мм: шестерни колеса |
df1 = 44,6 df2 = 195,4 |
10 |
Ширина зубчатого венца, мм: шестерни колеса |
b1 = 60 b2 = 50 |
11 |
Силы в зацеплении, Н: окружная радиальная осевая |
Ft = 1975,806 Fr = 742,908 Fa = 512,22 |