1 Кинематический и энергетический расчет редуктора

1.1 Разбивка общего передаточного отношения

Общее передаточное число определяем по формуле

U _ред = n _вх / n _вых= 1800 / 190 = 9.47 ,

где n _вх – частота вращения входного вала;

n _нв – частота вращения несущего винта .

Для двухступенчатого редуктора

U _ред = U ₁ ^· U ₂ ,

где U ₁ – передаточное число первой ступени ;

U ₂ – передаточное число второй ступени .

U ₁ = тогда

U ₁ = ;

U ₂ =

1.2 Определение частот вращения валов

Частоты вращения входного и выходного валов заданы

n _вх = 1800 мин^-1 ; n _вых = 190 мин^-1 .

определяем частоту вращения промежуточного вала , исходя из передаточного отношения:

,

,

,

1.3 Расчет мощности на валах

Мощность на входном валу:

где – КПД редуктора;

где – КПД цилиндрической передачи.

– КПД конической передачи.

Принимаем

₂ × ×2=81,86 ×0,985×2=161,26

1.4 Определение крутящих моментов на валах

крутящий момент на валу I:

Т₁ = 9,55 · 10^{6 ·} = 9,55· 10⁶ = 447735,83 Н·мм.

крутящий момент на валу II:

Т₂ = 9,55 · 10^{6 ·} = 9,55· 10⁶ = 1198710,459 Н ·мм.

крутящий момент на валу III:

Т₃ = 9,55 · 10^{6 ·} = 9,55· 10⁶  = 8099596,607 Н ·мм.

2 РАСЧЕТ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ РЕДУКТОРА.

2.1 Выбор материала зубчатого колеса и обоснование термообработки

Для всех зубчатых колес редуктора выбираем конструкционную сталь 20xн с химико-термической обработкой – цементация , Принимаем НВ₁ = 230 для шестерни, НВ₂ = 200 для зубчатого колеса.

Марка стали	Вид термообработки	Твердость зубьев
		на поверхности	в сердцевине	23НRC=1380	750..850=800
20хн	Цементация	НRС 56 – 63

2.2 Определение допускаемых напряжений

Допускаемые напряжения для каждого зубчатого колеса определяются по формуле:

[σ_H]_i = ·K_HLj

где j – номер зубчатого колеса,

_{H limb} – базовый предел выносливости.

_{H limb = 23НRC =23×60 = 1380 МПа.}

При повышенных требованиях к надежности коэффициент безопасности по контактным напряжениям следует выбрать большим. Однако это приведет к увеличению массы конструкции. Поэтому принимаем S_H = 1,2.

K_HLj - коэффициент долговечности, определяется по формуле:

K_HL=

где:

N_HO - базовое число циклов перемены напряжений, т.к. материал имеет

HRС > 56, то согласно рекомендации:

N_HO= 12 ·10⁷

N_HЕj - расчетное число циклов при переменном режиме, определяется по формуле:

N_HЕj 60C_j n_j t_h .K_НЕ

где C_j - число зацеплений каждого колеса за 1 оборот, j – номер режима,

тогда: С₁ = 1 ; С₂ =2

K_НЕ=1³×1×0.55+0.87³×1.15×0.25+0.83³×1.2×0.2=0.876

для колеса z₁:

N_HЕ1 60×652××× 4,1·10⁷

для колес z_{2 :}

N_HЕ260×190××1200 ×0,876 2,3910⁷

Определим коэффициент долговечности , где - номер зубчатого колеса:

Определим допускаемые контактные напряжения по формуле:

[ ]_j = ·K_HL

[ ]₁ = ·K_HL = ·1,19 = 1368,5 МПа.

[ ]₂ = ·K_HL = ·1,48 = 1702 МПа.

В качестве расчетного значения [ ]выбираем меньшее из полученных:

[ ] = [ ]₁ = 1368,5 МПа.