4Проектировочные расчеты
4.1Расчет конической прямозубой передачи(1-2)
Исходные данные
мощность на шестерне = 5,24 кВт;
частота вращения шестерни = 720
;
мощность на колесе = 5,08 кВт;
частота вращения колеса = 450 ;
передаточное число = 1,6;
перегрузочная способность электродвигателя
=2,2;
номинальная мощность электродвигателя
= 5,5 кВт;
потребная мощность электродвигателя
= 5,45 кВт.
режим нагружения:
|
|
|
|
|
|
|
|
n1 |
6000 |
P |
7000 |
0,7P |
5000 |
0,2P |
|
n2 |
|
|
|
|
|
|
|
n3 |
|
|
|
|
|
|
1 Проектировочный расчет
1.1 Назначение материалов зубчатых колес пары и расчет контактных допускаемых напряжений
Материалы зубчатых колес
шестерня 1: Сталь 40ХН; улучшение; HB =
280
10;
способ получения заготовки поковка;
=
600 МПа;
=
850 МПа;
колесо 2: Сталь 40ХН; улучшение; HB = 260 10; способ получения заготовки поковка;
= 600 МПа; = 850 МПа.
Допускаемые контактные напряжения
Для шестерни:
Предел контактной выносливости
=2HB+70
= 2·280+70 = 630 МПа [3, табл. 10]
Коэффициент безопасности
=1,1 [3,
табл. 11]
Базовое число циклов перемены напряжений
при HB = 280,
=21,8
[3,
табл. 12]
Эквивалентное число циклов перемены напряжений
=
= = 365
Коэффициент долговечности
=
= = 0,63 <1, принимаем
=
1
= 1 (ожидается Rа=1,25…0,63);
= 1 (ожидается V
5
м/с);
= 1 (передача обильно смазывается);
= 1 (ожидается диаметр зубчатых колес <
700 мм).
= = 572,73 МПа.
Для колеса:
Предел контактной выносливости
= 2HB+70 = 2·260+70 = 590 МПа.
Коэффициент безопасности =1,1.
Базовое число циклов перемены напряжений
при НВ = 260 =18,6 .
Эквивалентное число циклов перемены напряжений
= = 228 .
Коэффициент долговечности
= = = 0,66 <1, принимаем = 1
= = 536,36 МПа.
Для дальнейших расчетов принимаем
==536,36
МПа.
1.2 Назначение коэффициентов
Коэффициент распределения нагрузки по ширине венца
при
=
= 0,28 принимаем
1,09.
[3, табл. 20]
Коэффициент динамичности нагрузки
принимаем ориентировочно
1,2.
Коэффициент
=
=1,2·1,09=1,3
1.3 Расчет диаметра колеса
===143 мм,
где - средний суммарный коэффициент при расчетах диаметра колеса с использованием мощности, =33· (сталь-сталь, прямозубая передача) [3, табл. 3]
Принимается стандартный = 140 мм. [3, табл. 26]
1.4 Назначение модуля
Принимается: =35.
m= = = 2,50
Принимаем стандартный модуль
= 2,5 мм, он обеспечивает [3, табл. 17]
= = = 56 – целое число
1.5 Назначение чисел зубьев
= = = 56,
= = =35,
Принимается =35
= = 1,60
=
=0,00 %
=3
% [3, табл. 25]
1.6 Расчет геометрических параметров зубчатых колес
==87,50 мм;
==140,00 мм;
=arctg U = arctg 1,60 = 57,99° =57°59’; cos = 0,5301
= 90° – = 90–57,99 = 32,01° =32°1’; cos = 0,848
cos==91,74 мм;
cos==142,65 мм;
=b=24
мм (по ГОСТ 12289-76) [3, табл. 28]
1.7 Назначение степени точности зубчатых колес
Окружную скорость рассчитываем на среднем диаметре
=87,50-24·0,5300=59,94 мм;
= = 2,26 м/с
Назначаем степень точности 8В (с нормальным зазором) [3, табл. 19]