2.4.Конструирование зубчатого колеса и шестерни

Определение геометрических и других размеров шестерни и колеса

- диаметр вершин зубьев:

;

;

• диаметр впадин зубьев:

;

-ширина колеса :

;

примем :

-вращающий момент на колесе :

-диаметр отверстия под вал :

-диаметр ступицы :

-длина ступицы :

-толщина обода:

-толщина диска :

-внутренний диаметр обода:

-диаметр отверстий:

-фаски:

3 Расчёт планетарной передачи.

3.1.Выбор числа зубъев.

Количество зубьев равно: ,где

k- количество сателлитов; k=2;

N- любое целое число. Принимаем равным 108.

;

;

Тогда ,из условия что :

.

Проверим условие соосности :

27+81*2=189 ;

189=189.

.

Проверим условие соседства :

условие соседства выполняется.

Проверим условие сборки :

;

_{; 216=216 -}условие не заклинивания выполняется.

3.2. Определение моментов по всем валам

Так как саттелиты расположены на равных расстояниях друг от друга, то центробежные силы инерции уравновешиваются.

На редуктор действуют:

– момент на быстроходном центральном валу электродвигателя ;

T_т – момент на тихоходном выходном валу;

М₃ – момент действующий на закрепленное центральное колесо и корпус редуктора.

3.3. Расчет планетарной передачи

Мощность, подводимая к валу шестерни .

Частота вращения шестерни .

Частота вращения колеса .

_{Срок службы}

3.4.Проектировочный расчет

Подбор материалов

Таблица

Элемент передачи	Заготовка	Марка стали	Термообработка	в, МПА	т, МПА	Твёрдость поверхности не менее	Базовые числа циклов
Шестерня	Поковка	40Х	Поверхностная закалка	1000	850	50 HRC	NHD3= 6·107 NFD3= 4·106
Колесо	Поковка	40Х	Поверхностная закалка	1000	850	45 HRC	NHD4= 4·107 NFD4= 4·106

Определение числа циклов перемены напряжений колеса и шестерни

где С - количество сателлитов, -относительная частота вращения ведущей

центральной шестерни ; -относительная частота вращения сателлита.

Определение допускаемых напряжений

Определение контактных допускаемых напряжений

Коэффициент безопасности для поверхностно-уплотненных зубьев равен 1.2.

Коэффициент , учитывающий шероховатость поверхности сопряженных зубьев, принимают в зависимости от класса шероховатости: для 5-го класса - .

Т.к и больше и то коэффициент долговечности

Предел контактной выносливости:

.

В качестве расчетного принимаем .

Определение изгибных допускаемых напряжений

Коэффициент безопасности при работе зубьев на изгиб

,

где - коэффициент, учитывающий нестабильность свойств материала зубчатого колеса и степень ответственности передачи;

(для поковок) – коэффициент, учитывающий способ получения заготовки колеса.

Тогда .

- коэффициент, учитывающий шероховатость переходной поверхности зуба. Для шлифованных и фрезерованных зубьев при классе шероховатости не ниже 4-го .

- коэффициент, учитывающий упрочнение переходной поверхности зуба. При отсутствии упрочнения .

- коэффициент, учитывающий влияние двухстороннего приложения нагрузки. - при работе зубьев одной стороной

.

Определение предельных допускаемых напряжений

.

Определение коэффициентов расчетной нагрузки