2.2 Расчет редукторных передач Выбор материала
Предварительно выбираем материал со средними механическими характеристиками: для шестерни – сталь 40X, термическая обработка – улучшение, твердость НВ 269...302: для колеса – сталь 40Х, термическая обработка – улучшение, твердость НВ 235...262.
Пределы выносливости и коэффициенты безопасности.
|
σ
=900МПа
σ
=790МПа
σ
=750МПа
σ
=640МПа
=1
=1
=1
НВ
=(269+302)/2=285,5-
для шестерни
НВ
=(235+262)/2=248,5
– для колеса
σ
=2
НВ
+70=2
285,5+70=641МПа
σ
=2
НВ
+70=2
248,5+70=567МПа
S
=1.1
σ
=1,8
НВ
=1,8
285,5=513,9МПа
σ
=1,8
НВ
=1,8
248,5=447,3МПа
S
=1.75
Предельное допускаемое контактное напряжение:
=2,8σ
=2,8
750=2100МПа
МПа
Предельное допускаемое напряжение изгиба
=2,74
НВ
=2,74
285,5=782,27МПа
=2,74
НВ
=2,74
248,5=680,89МПа
=
=
=582,27МПа
=
=
=515.5
МПа
МПа
При
работе передачи с переменной нагрузкой
,
где n
– частота вращения рассчитываемого
колеса; t
– продолжительность работы передачи
под нагрузкой, в часах; с – число колес
одновременно зацепляющихся с шестерней,
.
Здесь
- срок службы передачи в годах;
,
- коэффициенты использования передачи
соответственно в течение года и суток.
Для данного случая продолжительность работы передачи под нагрузкой составляет:
часов,
где
лет;
;
.
N1, N2 > NH0 , значит в обоих случаях KHL=1.
Расчет тихоходной ступени.
1. Ψа=0,4;
По
ГОСТ 2185-66 ближайшее межосевое расстояние
мм
2.
m=(0,01
0,02)
160=1,6
3,2
мм;
Нормальный
модуль зацепления принимаем по ГОСТ
9563-60
мм.
3.Угол наклона зубьев:
.
4. Суммарное число зубьев:
.
5. Число зубьев шестерни:
.
6. Число зубьев колеса:
.
7. Фактическое передаточное число:
8. Отклонение от заданного:
.
Расчет геометрических параметров передачи.
мм.
Делительный диаметр шестерни:
мм.
Делительный диаметр колеса:
мм.
Проверка:
мм.
Начальный диаметр:
мм
– шестерни;
мм
– колеса.
Диаметры вершин зубьев:
мм
– шестерни;
мм
– колеса.
Диаметры впадин зубьев шестерни и колеса:
мм;
мм.
Ширина колеса:
мм,
принимаем ближайшее из стандартного
ряда
мм.
Ширина шестерни:
мм.
Проверочный расчет на контактную прочность.
Окружная скорость колеса:
м/с
Принимаем 9-ю степень точности.
Коэффициент динамической нагрузки:
.
Коэффициент ширины шестерни:
Коэффициент концентрации нагрузки:
;
Коэффициент нагрузки:
.
Коэффициент неравномерности распределения нагрузки между зубьями:
;
Коэффициент торцевого перекрытия:
Коэффициент повышения прочности прямозубой передачи по контактной напряженности:
Контактное напряжение:
Недогрузка не превышает 10%.
Проверочный расчет зубьев на изгибающую прочность.
Эквивалентное число зубьев:
-
шестерни;
-
колеса.
Коэффициент формы зуба:
-
шестерни;
-
колес.
Коэффициент динамической нагрузки:
Коэффициент концентрации нагрузки:
Коэффициент нагрузки:
Коэффициент неравномерности распределения нагрузки между зубьями:
Коэффициент повышения прочности прямозубой передачи по напряжениям изгиба:
Напряжение изгиба:
Расчет
ведем по
т. к. оно наименьшее
МПа