3 Расчёт зубчатых колёс редуктора

Выбираем материалы для зубчатых колёс. Для шестерни сталь 45, термообработка – улучшение, твёрдость НВ230; для колеса сталь 45, термообработка – улучшение, твёрдость НВ200.

Допускаемое контактное напряжение для шевронных колёс из указанных материалов [

Примем такой же , как и ранее, коэффициент ширины венца

Коэффициент , учитывающий неравномерность распределения нагрузки по ширине венца, примем по таблице 3.1[1]. Несмотря на симметричное расположение колёс относительно опор, примем значение этого коэффициента, как в случае несимметричного расположения колёс, так как со стороны клиноременной передачи действует силы давления на ведущий вал, вызывая его деформацию и ухудшая контакт зубьев:

Мощность на валу барабана Найдём вращающий момент на этом валу

= ; (24)

Межосевое расстояние из условия контактной выносливости активных поверхностей зубьев

; (25)

где - для шевронных колёс;

Ближайшее значение межосевого расстояния по ГОСТ 2185-66

Нормальный модуль (0,01 0,02) (0,01 0,02)∙140=1,4 2,8 мм; принимаем по ГОСТ 9563-60 =2 мм.

Число зубьев шестерни

; (26)

принимаем

; (27)

Уточняем значение угла наклона зубьев

; (28)

, угол β= .

Основные параметры шестерни и колеса.

Диаметры делительные

(29)

(30)

Проверка:

; (31)

Диаметры вершин зубьев

(32)

(33)

Ширина колеса

; (34)

Ширина шестерни

(35)

Коэффициент ширины шестерни по диаметру

(36)

Окружная скорость колёс

(37)

Степень точности передачи: для шевронных колёс при скорости до 10 следует принять 8-ю степень точности.

Коэффициент нагрузки

(38)

По таблице 3.5[1] при =1,6, твёрдости НВ 350 и несимметричном рас-положении колёс( учёт натяжения клиноременной передачи) коэффициент

По таблице 3.4[1] при и 8-й степени точности коэффициент

По таблице 3.6[1] для шевронных колёс при скорости менее 5 коэф- фициент

Таким образом

Проверяем контактные напряжения

[ (39)

[ МПа, что менее [ =410 МПа. Условие прочности выполнено.

Силы, действующие в зацеплении

окружная

(40)

радиальная

; (41)

осевая

Н

Проверим зубья на выносливость по напряжениям изгиба

; (42)

Коэффициент нагрузки

(43)

По таблице 3.7[1] при , твёрдости НВ 350 и несимметричном расположении зубчатых колёс относительно опор коэффициент

По таблице 3.8 для шевронных колёс 8-й степени точности и скорости до 3 коэффициент

Таким образом

Коэффициент, учитывающий форму зуба, зависит от эквивалентного числа зубьев ;

у шестерни

=

у колеса

=

Коэффициенты и

Определяем коэффициенты и

=1

(44)

, где среднее значение коэффициента торцевого перекрытия =1,5; степень точности n=8.

Допускаемое напряжение при проверке на изгиб

[ ; (45)

По таблице 3.9[1] для стали 45 улучшенной предел выносливости при отнулевом цикле изгиба

Для шестерни

Для колеса

Коэффициент безопасности

По таблице 3.9[1] для стали 45 улучшенной; коэффициент для поковок и штамповок. Следовательно

Допускаемые напряжения:

для шестерни

для колеса

Проверку на изгиб следует проводить для того зубчатого колеса, для которого отношение меньше. Найдём эти отношения:

для шестерни

МПа

для колеса

Проверку на изгиб проводим для колеса

[ (46)

[ МПа 206 МПа.

Условие прочности выполнено.