- •1. Кинематический и энергетический расчет привода
- •2. Расчет передач
- •2.1 Расчет червячной передачи
- •2.2 Расчет косозубой цилиндрической передачи
- •2.3 Расчет цепной передачи.
- •3. Расчет основных элементов редуктора
- •3.1 Конструирование шестерни и колеса косозубой цилиндрической передачи
- •3.2 Конструирование червяка и червячного колеса
- •4. Расчет валов
- •4.1 Ориентировочный расчет валов
- •3.3 Конструирование элементов корпуса редуктора
- •4.2 Проверочный расчет выходного вала
- •5. Расчет шпоночных соединений.
- •6. Выбор подшипников
- •7. Выбор муфты
- •8. Описание системы смазки
- •9. Литература
- •Міністерство транспорту та звязку України Українська державна академія залізничного транспорту
- •Курсовий проект
2.2 Расчет косозубой цилиндрической передачи
Исходные данные:
Мощность на ведущем валу P1 = 3,9 кВт,
частота вращения ведущего вала n1 = 97 мин –1,
передаточное отношение u = 2.
Выбор материалов шестерни и колеса при индивидуальном производстве:
для изготовления шестерни и колеса выбираем сталь 40Х, термообработка:
для шестерни – улучшение 260...280 HB:
твердость шестерни HB1 = 275HB
предел прочности B1 = 950 МПа,
предел текучести T1 = 700 МПа,
для колеса– улучшение 230...260 HB:
твердость колеса HB2 = 245HB
предел прочности B2 = 850 МПа,
предел текучести T2 = 550 МПа.
Предел контактной выносливости:
шестерни
,
МПа,
колеса
,
МПа,
Коэффициент безопасности:
.
Базовое число циклов:
для шестерни при
твердости HB1 =
275HB
циклов,
для колеса при твердости
HB2 = 245HB
циклов.
Суммарное число циклов:
шестерни
,
где t – срок службы передачи
часов.
циклов.
колеса
,
циклов.
Коэффициент, учитывающий режим работы (0 – постоянный):
.
Эквивалентное число циклов:
шестерни
циклов,
колеса
циклов,
Коэффициент долговечности:
шестерни
,
принимаем
,
колеса
,
принимаем
,
Допускаемые контактные напряжения:
для шестерни
МПа,
для колеса
МПа.
Так как
,
то
МПа.
Предел выносливости при изгибе:
шестерни
,
МПа,
колеса
,
МПа,
Коэффициент безопасности:
.
Базовое число циклов:
циклов,
Коэффициент, учитывающий режим работы (0 – постоянный):
.
Эквивалентное число циклов:
шестерни
циклов,
колеса
циклов,
Коэффициент долговечности:
шестерни
,
принимаем
,
колеса
,
принимаем
,
Допускаемые напряжения изгиба:
для шестерни
МПа,
для колеса
МПа,
Допускаемые напряжения для проверки статической прочности при перегрузках:
по контактным
напряжениям
,
МПа,
МПа,
по напряжениям изгиба
,
МПа,
МПа.
Приведенные модуль упругости для стальных колес Enp = 2,1105 МПа.
Коэффициент
ширины шестерни относительно межосевого
расстояния
0,4
(HB1 < 350HB,
HB2 < 350HB).
Коэффициент ширины относительно диаметра шестерни:
Коэффициент концентрации
нагрузки
=
1,03 (при
и IV схема).
Межосевое расстояние:
,
мм.
По стандарту принимаем aw = 170 мм.
Ширина колеса:
мм.
Коэффициент ширины колеса относительно модуля (по таблице 8.5 1 для обычных передач при HB 350)
25.
Модуль зубьев
,
мм.
По стандарту принимаем mn = 2,5 мм.
Делительные диаметры:
шестерни
,
мм,
колеса
,
мм.
Коэффициент осевого перекрытия = 1,2 (по рекомендациям §8.7 1).
Угол наклона зуба:
,
Число зубьев шестерни:
,
.
Число зубьев колеса:
,
.
Угол наклона зуба по межосевому расстоянию:
,
.
Окружная скорость:
,
м/с.
Степень точности 9
Коэффициент динамической
нагрузки
=
1,01
Коэффициент расчетной нагрузки:
,
.
Коэффициент торцевого перекрытия:
,
.
Коэффициент повышения прочности по контактным напряжениям:
,
где КН – коэффициент неравномерности нагрузки одновременно зацепляющихся пар зубьев, КН = 1,13 (по табл. 8.7 1 при 9-1 степени точности и окружной скорости меньше 5 м/с),
.
Угол зацепления =200.
Контактные напряжения:
,
МПа.
Так как H = 458 МПа < H = 509 МПа, следовательно контактная прочность достаточна
Эквивалентное число зубьев
для
шестерни
,
для
колеса
,
Коэффициент формы зуба:
YF 1 = 3,73,
YF 2 = 3,72.
Отношение
,
.
Расчет выполняем по
колесу, т.к.
.
Коэффициент неравномерности нагрузки одновременно зацепляющихся пар зубьев при изгибе KF = 1,35 (по табл. 8.7 1 при 9-1 степени точности и окружной скорости меньше 5 м/с).
Коэффициент, учитывающий повышение изгибной прочности, вследствие наклона контактной линии:
.
Коэффициент повышения прочности косозубых передач:
,
.
Коэффициент динамической
нагрузки
=
1,04.
Коэффициент концентрации
нагрузки
=
1,02
Коэффициент расчетной нагрузки:
,
.
Окружная сила:
,
Н.
Напряжения изгиба:
,
МПа.
Так как F = 112 МПа < F = 252 МПа, следовательно изгибная прочность достаточна.
Максимальные контактные напряжения:
,
=2
МПа
<
.
Максимальные напряжения изгиба:
,
МПа
<
.
Изгибная и контактная прочность при перегрузках достаточна.
Диаметр вершин шестерни:
,
мм.
Диаметр впадин шестерни:
,
мм.
Диаметр вершин колеса:
,
мм.
Диаметр впадин колеса:
,
мм.
Силы в зацеплении:
окружная сила
Н,
осевая
Н,
радиальная
Н.
