5.Расчёт быстроходной ступени
5.1 Задача: Определить геометрические параметры колёс быстроходной ступени по условию контактной выносливости зубьев.
5.2 Условие расчёта. При определении геометрических параметров принято, что передача косозубая без смещения.
5.3 Межосевое расстояние.
5.3.1 Скорректированное значение передаточного отношения быстроходной ступени.
5.4 Делительные диаметры.
а) шестерни
б) колеса
5.5 Рабочая ширина венца зубчатой передачи.
Расчётная формула.
Предварительно определим значение коэффициента ширины венца по межосевому расстоянию.
Где
-
вспомогательный коэффициент;
для
косозубой передачи;
-
коэффициент, учитывающий неравномерность
распределения нагрузки по длине
контактной линии зуба
-
вращающий момент на промежуточном валу
допускаемое
контактное напряжение материала колеса
быстроходной ступени, МПа
=2 – число потоков
Во
избежание упругих деформаций колеса
при передаче крутящего момента примем
Рабочая
ширина венца
5.6
Относительная ширина зубчатого венца
5.7 Нормальный модуль
Принимаем
5.8 Определение угла наклона линии зуба, град.
5.8.1 Коэффициент осевого перекрытия
;
Где
угол
наклона линии зуба
Для
зубчатой передачи примем
(рекомендуемое
значение)
Тогда
5.9 Числа зубьев
а) шестерни
;
Принимаем
б) колеса
;
Принимаем
5.10 Фактическое передаточное число быстроходной ступени
5.10.1 Фактическое передаточное отношение редуктора
5.11 Уточнённый угол наклона
5.12 Делительные диаметры
а) шестерни
б) колеса
5.13 Фактическое межосевое расстояние
5.14 Окружной модуль, мм
5.15 Диаметры вершин зубьев
а) шестерни
б) колеса
5.16 Диаметр впадин
а) шестерни
б) колеса
5.17 Степень точности зубчатой передачи
а) окружная скорость на делительном цилиндре шестерни
Где
-
делительный диаметр шестерни
-
число оборотов ведущего вала
б)
для быстроходной косозубой передачи
при
назначаем 9 степень точности передачи
в) обозначение передачи 9-В ГОСТ 1643-81
5.18 Коэффициент нагрузки
(нагрузка
по циклограмме)
5.19 Уточненная ширина венца
а)зубчатого
колеса
б)шестерни
5.20
Уточнённый коэффициент осевого перекрытия
5.21 Проверочный расчёт зубчатой передачи на контактную прочность
где
-
коэффициент повышения прочности
косозубых передач по контактным
напряжениям
-
приведённый модуль упругости
-
вращающий момент на ведущем валу
-
коэффициент нагрузки
-расчётная
рабочая ширина зацепления
-
угол зацепления
5.21.1 Коэффициент повышения прочности косозубых передач по контактным напряжениям
где
-
коэффициент торцового перекрытия
5.22 Определение сил в зацеплении
5.22.1 Окружная сила, Н
-крутящий
момент на промежуточном валу
-
делительный диаметр колеса
5.22.2 Осевая сила
5.22.3 Радиальная сила
5.23
Проверочный расчёт зубчатой передачи
по напряжениям изгиба
где
-
коэффициент формы зуба
-
коэффициент повышения прочности
косозубых передач по напряжениям изгиба
-
коэффициент нагрузки
b – ширина шестерни или колеса
- допускаемое напряжение изгиба шестерни или колеса
5.23.1
Коэффициент формы зуба
Эквивалентное число зубьев
а)
шестерни
б)
колеса
5.23.2
Определение
а)
шестерня
б)
колесо
Расчёт проведём для колеса как менее прочного
5.22.3
Определение
-
коэффициент наклона зуба
5.23.4
Определение коэффициент нагрузки
(нагрузка
по циклограмме)
,
что допустимо, т.к. основным критерием
работоспособности является контактная
прочность. Результаты расчёта обеих
ступеней сведём в таблицу 4.
Таблица 4. Характеристика зацепления.
Параметр |
Обозначение |
Значение для ступени: |
||
быстроходн. |
тихоходн. |
|||
1. Межосевое расстояние, мм |
|
173,91 |
173,91 |
|
2. Число зубьев |
шестерни |
|
33 |
21 |
колеса |
|
136 |
90 |
|
3. Модуль нормальный, мм. |
|
2 |
3 |
|
4. Ширина зубчатого венца, мм |
шестерни |
|
49 |
71 |
колеса |
|
44 |
66 |
|
5. Угол наклона линии зуба, град |
|
16°41'25'' |
0° |
|
6. Степень точности передачи ГОСТ 1643-81 |
- |
9-В |
9-В |
|
