
- •Введение
- •1 Определение основных исходных данных
- •2 Подготовка данных для ввода в эвм
- •3 Выбор и обоснование оптимального варианта конструкции
- •4 Кинематический расчет редуктора
- •5 Статическое исследование редуктора р исунок 4 - Составляющие полного усилия в зацеплениях передач
- •5.2. Определение усилий в зацеплении.
- •5.3. Определение реакций опор.
- •6 Геометрический расчет зубчатых передач
- •7 Расчет зубчатых передач
- •7.1 Выбор материала и термообработка зубчатых колес
- •7.2.1 Допускаемые контактные напряжения для тихоходной ступени
- •7.2.2 Допускаемые контактные напряжения для быстроходной ступени
- •7.2.3 Допускаемые изгибные напряжения для тихоходной ступени
- •7.2.4 Допускаемые изгибные напряжения для быстроходной ступени
- •7.3 Проверочный расчет на прочность
- •7.3.1 Проверка зубьев колес по контактным напряжениям тихоходной ступени
- •7.3.2 Проверка зубьев колес по контактным напряжениям быстроходной ступени
- •7.3.3 Проверка зубьев колес по напряжению изгиба тихоходной ступени
- •7.3.4 Проверка зубьев колес по напряжению изгиба быстроходной ступени
- •8 Проектирование валов
- •Р исунок 8 - Окончание тихоходного вала
- •9 Проектирование зубчатых колёс
- •9.1 Основные конструктивные размеры косозубого колеса быстроходной ступени
- •9.2. Основные конструктивные размеры косозубого колеса тихоходной ступени
- •10 Подбор подшипников для валов
- •10.1 Проверка подбора и определение ресурса подшипников промежуточного вала
- •11 Расчет шпонок
- •12 Расчет промежуточного вала
7.3 Проверочный расчет на прочность
7.3.1 Проверка зубьев колес по контактным напряжениям тихоходной ступени
Контактные напряжения определяются по формуле:
Коэффициент расчетной нагрузки:
KH = KHKHVKH,
где KH - коэффициент концентрации нагрузки;
KHV - коэффициент динамической нагрузки;
KH - коэффициент распределения нагрузки между зубьями.
Коэффициент распределения нагрузки между зубьями при v = 0,417 м/с KH=1,07 по табл. 8.7 [3]).
Коэффициент ширины шестерни относительно диаметра:
bd
=
;
Коэффициент концентрации нагрузки при постоянной нагрузке при bd = 0,77
KH = 1,04 по рис.8.15 [3].
Коэффициент динамической нагрузки определим по табл.8.3[3]:
KHV = 1,02
Коэффициент расчетной нагрузки
KH = KHKHVKH,= 1,041,021,07 = 1,14.
Eпр – приведенный модуль упругости. Для стальных колес и шестерен Епр = 0,215106 МПа;
Т1 – момент на шестерни передачи;
dw1 – начальный диаметр шестерни;
bw – ширина зубчатого венца колеса;
w – угол зацепления;
u – передаточное число передачи .
Величина контактного напряжения
,
условие прочности выполняется.
7.3.2 Проверка зубьев колес по контактным напряжениям быстроходной ступени
Коэффициент ширины шестерни относительно диаметра:
bd
=
;
Коэффициент концентрации нагрузки при постоянной нагрузке при bd = 0,95
KH = 1,04 по рис.8.15 [3].
Коэффициент динамической нагрузки определим по табл.8.3[3]:
KHV = 1,02
Коэффициент расчетной нагрузки
KH = KHKHVKH,= 1,041,021,07 = 1,14.
Eпр – приведенный модуль упругости. Для стальных колес и шестерен Епр = 0,215106 МПа;
Т1 – момент на шестерни передачи;
dw1 – начальный диаметр шестерни;
bw – ширина зубчатого венца колеса;
w – угол зацепления;
u – передаточное число передачи .
Величина контактного напряжения
,
условие прочности выполняется.
7.3.3 Проверка зубьев колес по напряжению изгиба тихоходной ступени
Напряжения в основании зубьев колес определяются по формулам:
Для шестерни:
F1 =YF1ZFFtKF/(bwm),
где
YF – коэффициент формы зуба;
Эквивалентное число зубьев:
;
,
где z – число зубьев,
– угол зацепления (из распечатки);
Коэффициент формы зуба по рис.8.20 [3]
YF1 = 4;
YF2 = 3,75;
ZF – коэффициент, вычисляемый по формуле
ZF = KFY/ ;
KF – коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями, равный 1,22 по
табл. 8.7, [3];
Ft – окружная сила;
bW – ширина зубьев;
m – модуль.
Y – учитывает работу зуба как пластины (а не балки) и определяется равенством
Y = 1 –/140=1-0/140=1,0;
Тогда
ZF = KFY/=1,221,0/1,7=0,72
Коэффициенты расчетной нагрузки
,
Коэффициент распределения нагрузки между зубьями по табл.8.7[3]:
1,22
Коэффициент концентрации нагрузки по рис 8.15 [3]:
1,3
Коэффициент динамической нагрузки по табл.8.3[3]:
;
1,221,31,03=1,63;
F1 = YF1ZFFtKF/(bwm)=40,7299381,63/(56,003,0)=278 (МПа);
Для колеса:
F2 = F1 YF2 / YF1.=278 3,75/4=260 (МПа).
;
.
Условия прочности для шестерни и колеса выполняются.
Рассмотренная ступень редуктора обеспечит необходимую долговечность и ресурс при заданных нагрузках.