7.3.4 Проверка зубьев колес по напряжению изгиба быстроходной ступени

Напряжения в основании зубьев колес определяются по формулам:

Для шестерни:

_F1 =Y_F1Z_FF_tK_F/(b_wm),

где

Y_F – коэффициент формы зуба;

Эквивалентное число зубьев:

;

,

где z – число зубьев,

 – угол зацепления (из распечатки);

Коэффициент формы зуба по рис.8.20 [3]

Y_F1 = 4;

Y_F2 = 3,75;

Z_F – коэффициент, вычисляемый по формуле

Z_F = K_FY_/_ ;

K_F – коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями, равный 1,22 по табл. 8.7, [3];

F_t – окружная сила;

b_W – 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

Z_F = K_FY_/_=1,221,0/1,7=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]:

;

1,221,31,03=1,63;

_F1 = Y_F1Z_FF_tK_F/(b_wm)=40,7214001,63/(38,12,5)=69 (МПа);

Для колеса:

_F2 = _F1  Y_F2 / Y_F1.=69 3,75/4=64,7 (МПа).

;

,

Условия прочности для шестерни и колеса выполняются.

Рассмотренная ступень редуктора обеспечит необходимую долговечность и ресурс при заданных нагрузках.

8 Проектирование валов

Рисунок 6 - Конструкции валов редуктора

Диаметры участков валов:

– для быстроходного вала,

(мм);

Полученный размер согласуем с диаметром вала электродвигателя d₁ , следовательно, d= 32 (мм).

– для промежуточного вала диаметр в месте установки зубчатых колес,

(мм);

Полученный диаметр согласуем со стандартным числовым рядом, следовательно, d_К = 44 (мм); Диаметр вала уменьшен по конструктивным соображениям.

– для тихоходного вала,

(мм),

Полученный диаметр согласуем со стандартным числовым рядом, следовательно, d_К = 63 – уменьшим диаметр вала из конструктивных соображений (мм);

(мм);

Полученный диаметр согласуем со стандартным числовым рядом, следовательно, d = 50 (мм); Диаметр вала уменьшен по конструктивным соображениям.

Диаметр буртика для упора кольца подшипника и колеса:

– для быстроходного вала,

d_БП = d_П + 3  r=35+3 2= 41 (мм);

– для промежуточного вала

d_БК = d_К + 3  f=44+31,6=50,8 (мм);

– для тихоходного вала,

d_БП = d_П + 3  r=50+33=59 (мм);

d_БК = d_К + 3  f= 63+32,0=69 (мм);

Значения переходных радиусов и заплечиков приведены в табл. 1.9[1]

Консольные участки входного и выходного вала выполнены коническими по ГОСТ 12081-72. Конический конец входного вала выполнен с наружной резьбой, а конец выходного вала выполнен с внутренней резьбой.

Размеры выходного вала определяются по табл.24.27 [2].

Для быстроходного вала:

Рисунок 7 - Окончание быстроходного вала

d=32 мм

l₁ =80 мм

l₂ =58 мм

l₂ /2=29 мм

d_ср =29,1 мм

d₁ =M20x1.5

t₂ =2,8 мм