2.1.4 Расчёт числа зубьев колёс коробки скоростей

Кинематическая схема коробки скоростей представлена на рисунке 8.

Сумму колёс зубчатой передачи выбираем по справочнику 2 [методичес-кие рекомендации по конструированию коробки скоростей ]

Передаточные отношения зубчатых колёс определяем по формуле:

(7)

где -- Сумма колёс зубчатой передачи,

z – ведомое колесо,

i₁=(92-61)/61

i₁=31/61

i₂=(92-46)/46

i₂=46/46

i₃=(92-31)/31

i₃=61/31

i₄=(86-48)/48

i₄=38/48

i₅=(86-43)/43

i₅=43/43

i₆=(86-38)/38

i₆=48/38

i₇=(90-72)/72

i₇=18/72

i₈=(90-30)/30

i₈=60/30

Для ременной передачи при = , выбираем шкивы диаметрами 100 мм и 200мм

2.2 Прочностные расчёты проектируемого узла

2.2.1 Расчёт крутящих моментов

Мощность электродвигателя N_дв., кВт рассчитываем по формуле

N_дв.= N_рез./ŋ_v,

(8)

где N_рез., кВт-мощность резания,

ŋ_v-КПД зубчатой цилиндрической передачи,

(9)

где N_табл.,кВт - мощность резания табличное,

E-коэффициент,

V_max,м/мин - скорость резания максимальное,

t – глубина резания

N_рез.=0,15∙3,43∙14·150/1000=1,08 кВт

N_дв.=1,08/0,85=1,27 кВт

Выбираем электродвигатель 4А132М6Y3.

Техническая характеристика электродвигателя представлена в таблице 2.

Таблица 2 – Техническая характеристика электродвигателя 4А132М6Y3

Техническая характеристика	Основной параметр
мощность, кВт	7,5
частота вращения, мин-1	970
КПД, %	85,5
пусковой момент/номинальный момент	2
максимальный момент/номинальный момент	2,5
синхронная частота вращения, мин-1	750

Марка стали,применяемая для изготовления зубчатого колеса – Сталь40Х, твёрдостью на поверхности и в сердцевине составляет 280НВ.

Марка стали, применяемая для изготовления валов – Сталь40Х, твёрдостью на поверхности и в сердцевине 280НВ.

Крутящие моменты на ведущих зубчатых колёсах М, Н∙м рассчитываем по формуле:

М=9550∙N_дв.∙ŋ_v/n_min.,

(10)

где N_дв., кВт - мощность двигателя,

ŋ_v- КПД зубчатой цилиндрической передачи,

n_min, мин^-1– минимальное число оборотов шпинделя,

М₁=9550∙1,27∙0,85∙/315=32,7

М₂=9550∙1,27∙0,85∙/80=128,86

М₃=9550∙1,27∙0,85∙/63=163,6

М₄=9550∙1,27∙0,85∙/31,5=327,27

2.2.2 Расчёт размеров передач и колёс коробки скоростей

М одуль зубчатого зацепления m, мм рассчитываем по формуле:

m=K_m∙

(11)

г де К_m- вспомогательный коэффициент, рассчитывающийся по формуле:

,

(12)

где [σ]_F,Мпа-допускаемое напряжение,

= 1,38

Y_F1- коэффициент, зависящий от профиля зуба,

М₁, кН∙м- крутящий момент на шестерне,

z₁- количество зубьев шестерни,

ψ_bd- коэффициент ширины шестерни,

=0,55

корректируем m₁=1мм.

=0,56

корректируем m₂=1,0мм.

=0,61

корректируем m₃=1,0мм.

Делительный диаметр D, мм рассчитываем по формуле:

D=m∙z,

(13)

где m, мм- модуль,

z- количество зубьев шестерни,

D₁=1∙42=60

D₂=1∙53=30

D₃=1∙27=18

D₄=1∙68=72

D₅=1∙26=48

D₆=1∙69=38

D₇=1∙68=43

D₈=1∙27=43

D₉=1∙32=38

D₁₀=1∙63=48

D₁₁=1∙27=61

D₁₂=1∙68=31

D₁₃=1∙32=46

D₁₄=1∙63=46

D₁₅=1∙26=31

D₁₆=1∙69=61

Диаметр выступов D_a, мм рассчитываем по формуле:

D_a=D+2∙m,

(14)

где D, мм- делительный диаметр,

m, мм- модуль,

D_a1=60+2∙1=62

D_a2=30+2∙1=32

D_a3=18+2∙1=20

D_a4=72+2∙1=74

D_a5=48+2∙1=50

D_a6=38+2∙1=40

D_a7=43+2∙1=45

D_a8=43+2∙1=45

D_a9=38+2∙1=40

D_a10=48+2∙1=50

D_a11=61+2∙1=63

D_a12=31+2∙1=33

D_a13=46+2∙1=48

D_a14=46+2∙1=48

D_a15=31+2∙1=33

D_a16=61+2∙1=63