Проверка зубьев по контактным напряжению

Расчет на контактное напряжение:

;

;

Проверка зубьев по напряжениям изгиба.

Проверка зубьев на выносливость по напряжениям изгиба:

;

(при; );

(при; );

;

Вывод: выполнили расчет зубчатых колес по контактным напряжениям, по напряжениям на изгиб. Выяснили, что выбранный материал подходит по прочности.

3. Эскизное проектирование редуктора

3.1 Предварительный расчет валов

Рис.4 Схема ведущего вала

Ведущий вал:

Диаметр выходного конца вала, мм:

,

принимаем 25 мм

Диаметр вала под сквозную крышку, мм:

Диаметр вала под подшипниками, мм:,

Принимаем .

Тихоходный вал:

Рис.5 Схема тихоходного вала

принимаем 40мм.

Диаметр вала под сквозную крышку, мм:

Диаметр вала под подшипниками, мм:,

Принимаем .

Диаметр посадочной поверхности колеса:

. Принимаем

Для найденного значения диаметра вала выбираем значение: t=2,4мм – приблизительная высота буртика; r=1,5 мм – максимальный радиус фаски подшипника; f=2 мм – размер фасок вала.

3.2 Выбор подшипников

На валы ставим шариковые радиально – упорные однорядные подшипники (серия 3)

Тихоходный вал ГОСТ 831 - 75:

Обозначение	Размеры, мм						Грузоподъемность, кН
46209	d	D	B	r	Dш	Cr		Cor
	45	85	19	2,0	11,509	30,4		23,6

На быстроходный вал ставим конические однорядные роликоподшипники ГОСТ333-79

Быстроходный вал:

Обозначение	Размеры, мм						Грузоподъемность, кН
7305	d	D	B	r	Dш	Cr		Cor
	30	72	16	1,0	11,509	33,0		23,2

3.3 Конструктивные параметры зубчатых колес

3.3.1 Ведомое коническое колесо

Рис.6 Схема конического колеса

Размеры зубчатое колесо ( ):

Диаметр ступицы:

Длина ступицы:

; принимаем 70мм.

Толщина обода:

;

Толщина диска:

.

3.4 Конструктивные параметры корпуса редуктора

Толщина стенок корпуса и крышки редуктора:

, примем 12 мм;

Толщина поясов корпуса и крышки редуктора.

Верхнего пояса корпуса: .

Пояса крышки .

Нижнего пояса корпуса: .

Диаметры болтов:

-фундаментальных – принимаем болты с резьбой М16.

- крепящих крышку к корпусу редуктора – принимаем болты с резьбой М12.

- соединяющих основания с крышкой по периметру и крышки подшипников

- принимаем болты с резьбой М8.

4. Построение эпюр моментов

4.1 Быстроходный вал

Из предыдущих расчетов имеем:

Рисунок 1 – Эпюр моментов быстроходного вала

Усилие от муфты: .

Для определения реакций в опорах в плоскости XOZ запишем уравнение равновесия:

Так как две неизвестные в уравнении, то составим уравнение равновесия моментов в плоскости XOZ:

,

тогда

Н;

Запишем уравнения равновесия для определения реакций в опорах в плоскости YOZ:

,

и определим реакции в опорах:

;

;

Суммарные реакции в опорах:

;

;

Производим построение эпюр моментов изгибающих в следующих плоскостях: XOZ (M_x); YOZ (M_y)[1]. Строим эпюр момента суммарного изгибающего и приведённого, которые в каждом сечении определяются формулами:

; .

1 – 1

;

Н·мм;

2 – 2

Н·мм;

Н·мм;

3 – 3

Н·мм

Н·мм;

3 – 4 точка перепада:

Определим точку перепада:

мм, теперь для этой точки определим значения моментов:

Н·мм

Н·мм;

4 – 4

Н·мм;

Н·мм.

Определяем значения диаметров теоретического профиля вала в каждом сечении по выражению:

,

где [σ_из]=0,33σ_В/3,8, с учётом, что данный вал является вал-шестернью, то материал принимаем сталь 40Х ГОСТ 4543-71 с термической обработкой – улучшение, для которой σ_В=980 МПа, то [σ_из]=85,1 МПа. Рассчитываем значение теоретического диаметра профиля вала в каждом сечении и определяем наиболее опасное.