4.4 Расчёт модуля прямозубой цилиндрической зубчатой передачи на входном валу Исходные данные:

Крутящий момент на шестерне (Нм) :14

Частота вращения шестерни (1/мин) :1000

Относительная ширина шестерни :0,20

Число зубьев шестерни :18

Число зубьев колеса :36

Степень точности зубчатой передачи :6

Код расположения передачи :2

Материал марка :Сталь 40Х

Допускаемое контактное напряжение (МПа) :550

Допускаемое изгибное напряжение (МПа) :200

Термообработка: нормализация

Твёрдость НВ(НRC) НВ210-230

Базовое число циклов :10 млн

Результаты расчёта:

Модуль по контактным напряжениям (мм) :2,8929

Модуль по изгибным напряжениям (мм) :2,3950

Стандартный модуль (мм) :3,0000

Межосевое расстояние (мм) :81,0000

Ширина шестерни (мм) :10,8000

Окружная скорость (м/с) :2,8274

4.5 Расчёт модуля прямозубой цилиндрической зубчатой передачи на промежуточном валу Исходные данные:

Крутящий момент на шестерне (Нм) :28,1

Частота вращения шестерни (1/мин) :500

Относительная ширина шестерни :0,20

Число зубьев шестерни :32

Число зубьев колеса :73

Степень точности зубчатой передачи :6

Код расположения передачи :2

Материал марка :Сталь 40Х

Допускаемое контактное напряжение (МПа) :550

Допускаемое изгибное напряжение (МПа) :200

Термообработка: нормализация

Твёрдость НВ(НRC) НВ210-230

Базовое число циклов :10 млн

Результаты расчёта:

Модуль по контактным напряжениям (мм) :1,9806

Модуль по изгибным напряжениям (мм) :1,9868

Стандартный модуль (мм) :2,0000

Межосевое расстояние (мм) :105,0000

Ширина шестерни (мм) :12,8000

Окружная скорость (м/с) :1,6755

4.6 Геометрия передачи

4.6.1 Делительные диаметры колёс и шестерен

d₁= d₂=mZ₁=327=81мм

d₃=mZ₃=318=54мм

d₄=mZ₄=336=108мм

d₅=mZ₅=267=134мм

d₆=mZ₆=238=76мм

d₇=mZ₇=232=64мм

d₈=mZ₈=273=146мм

4.6.2 Диаметры вершин зубьев шестерни и колеса

d_a1= d_a2=d₁+2m=81+23=87мм

d_a3=d₃+2m=54+23=60мм

d_a4=d₄+2m=108+23=114мм

d_a5=d₅+2m=134+22=138мм

d_a6=d₆+2m=76+22=80мм

d_a7=d₇+2m=54+22=68мм

d_a8=d₃+2m=146+22=150мм

4.6.3 Диаметры окружностей впадин зубьев шестерни и колеса

d_f1= d_f2=d₁ – 2,5m=81 – 2,53=74мм

d_f3=d₃ – 2,5m=54 – 2,53=47мм

d_f4=d₄ – 2,5m=108 – 2,53=106мм

d_f5=d₅ – 2,5m=134 – 2,52=129мм

d_f6=d₆ – 2,5m=76 – 2,52=71мм

d_f7=d₇ – 2,5m=64 – 2,52=59мм

d_f8=d₈ – 2,5m=146 – 2,52=141мм

5. Расчёт валов

5.1 Расчёт входного вала.

Определяем диаметр вала в опасном сечении:

где Т – крутящий момент на валу, Т=Т_вх=14Нм

- допускаемое напряжение из расчёта на кручение,

Из конструктивных соображений принимаем диаметр вала под колесо d_рп=d_Т=40мм

5.2 Расчёт промежуточного вала.

5.2.1 Определяем диаметр вала в опасном сечении под колесо:

.

Из конструктивных соображений принимаем диаметр вала под колесо d_рп=d_Т=35мм.

6. Расчёт подшипников

6.1 Расчёт подшипниковых опор входного вала

Исходные данные:

Схема №3

Сила Q (Н) :1923,23

Расстояние от левой опоры вала В (мм) :89

Расстояние между опорами вала L (мм) :155

Частота вращения вала N (об/мин) :1000

Результаты расчёта:

Опорная реакция левой опоры (Н) :1213,22

Опорная реакция правой опоры (Н) :1636,02

Статическая грузоподъёмность подшипников (Н)

левой опоры :1213,22

правой опоры :1636,02

Динамическая грузоподъёмность подшипников (Н)

левой опоры :12264,25

правой опоры :16538,15

ОПАСНОЕ СЕЧЕНИЕ ВАЛА:

Расстояние от левого конца вала Х=191,00мм

Изгибающий момент М=107,98Нм.

6.2 Расчёт подшипниковых опор входного вала

Исходные данные:

Схема №1

Сила Р (Н) :1923,23

Расстояние от левой опоры вала :112

Сила Q (Н) :4825,26

Расстояние от левой опоры вала В (мм) :270

Расстояние между опорами вала L (мм) :340

Частота вращения вала N (об/мин) :500

Результаты расчёта:

Опорная реакция левой опоры (Н) :2660,40

Опорная реакция правой опоры (Н) :4493,03

Статическая грузоподъёмность подшипников (Н)

левой опоры :2660,40

правой опоры :4493,03

Динамическая грузоподъёмность подшипников (Н)

левой опоры :21345,37

правой опоры :36049,18

ОПАСНОЕ СЕЧЕНИЕ ВАЛА:

Первое сечение: Расстояние от левого конца вала Х=112,00мм

Изгибающий момент М=297,97Нм

Второе сечение: Расстояние от левого конца вала Х=270,00мм

Изгибающий момент М=314,51Нм.

7. Расчёт валов на прочность и выносливость

7.1 Расчёт вала I на прочность и выносливость

Исходные данные:

Обозначение вала :1

Обозначение проверяемого сечения :А-А

Изгибающий момент в проверяемом сечении (Нм) :107,98

Крутящий момент в проверяемом сечении (Нм) :14

Марка стали :30

Код марки стали :30

Предел прочности (МПа) :470

Термообработка: нормализация

Твёрдость (НВ) :179

Концентратор напряжений – галтель

Диаметр d (мм) :40

Диаметр D (мм) :60

Радиус галтели r (мм) :2

Результаты расчёта:

Запас статической прочности при изгибе :6,95

Запас статической прочности при кручении :92,00

Запас статической прочности суммарный :6,96

Запас усталостной прочности при изгибе :6,74

Запас усталостной прочности при кручении :69,87

Запас усталостной прочности суммарный :6,71

7.2 Расчёт вала II на прочность и выносливость

Исходные данные:

Обозначение вала :2

Обозначение проверяемого сечения :А-А

Изгибающий момент в проверяемом сечении (Нм) :183,03

Крутящий момент в проверяемом сечении (Нм) :28.1

Марка стали :40

Код марки стали :40

Предел прочности (МПа) :620

Термообработка: отпуск

Твёрдость (НВ) :210

Концентратор напряжений – шлицы прямобочные

Диаметр d (мм) :32

Диаметр D (мм) :36

Ширина шлица b (мм) :6

Количество шлицев :8