1.3. Силовой расчет привода

Определяем номинальные вращающиеся моменты на валах привода [6]:

На приводном валу:

На тихоходном валу:

На быстроходном валу:

На валу электродвигателя:

2. Выбор типа зубьев зубчатых передач

Основное применение до настоящего времени имеют эвольвентные зубья. Это обусловлено тем, что эвольвентное зацепление, будучи достаточно простым геометрически, имеет существенные технологические и эксплуатационные преимущества: эвольвентные зубья могут быть весьма точно нарезаны относительно простым инструментом с прямолинейными режущими кромками, причем одним инструментом можно нарезать колеса с различным числом зубьев; эвольвентные передачи нечувствительны к отклонениям межосевого расстояния от его теоретического значения; они допускают модификацию профиля зубьев, сводящуюся к выбору оптимальных участков эвольвенты, обеспечивающих наилучшие работоспособность, к.п.д. и другие характеристики; удобны для контроля точности их изготовления.

В передачах цилиндрических редукторов основное применение получили косозубые колеса. По сравнению с прямозубыми они из-за большего числа зубьев, находящихся одновременно в зацеплении, обладают большей несущей способностью и, следовательно, более компактны, имеют более плавное зацепление и, как следствие, меньше шумят из-за снижения динамичности взаимодействия зубьев.

3. Выбор степени точности изготовления зубчатых колес

Степень точности 8-С ГОСТ 1643-81. “8” показывает, что передача общего назначения, а “В”, что передача нереверсивная с уменьшенными боковыми толчками.

4. Выбор термообработки и материала для зубчатых колес

Для цилиндрических колёс основное применение в условиях мелкосерийного производства получили следующие виды термообработки зубьев: улучшение.

Согласно назначенной обработки можно применить сталь 45, 40Х. Сталь 40Х будет обладать более высокими механическими свойствами, особенно антифрикционными, чем сталь 45.

Окончательно назначаем улучшение для шестерни, для колеса –улучшение.

Твердость колес ограничивают технологическими условиями с целью обеспечения достаточной стойкости режущего инструмента.

Для шестерни: 260…280 HB ; .

Для колеса: 240…260 HB ; .

5. Выбор способа получения заготовок для зубчатых колес и валов редуктора

В мелкосерийном производстве для получения заготовок валов и колес используется штамповка. Метод нарезания колес: огибание. Инструмент для нарезания колес: червячная фреза.

6. Выбор вида финишной операции получения зубьев колес

Так как для материала применяется термообработка – улучшение, то не требуется финишной операции. Производится нарезание зубьев червячной фрезой до достижения 8-ой степени точности и шероховатости нешлифованной поверхности зубьев .

7. Расчет допускаемых напряжений

Определим допускаем контактные и изгибные напряжения для выбранных ранее параметров материалов.

7.1. Расчет допускаемых контактных напряжений

Определяем допускаемые контактные напряжения для шестерни

, (7.1)

где - предел выносливости по контактным напряжениям, определяется по таблице 2.2 [1 стр. 8]; - коэффициент долговечности, изменяется в пределах 1≤ ≤2,4.

Эквивалентное число циклов нагружения:

, (7.2)

где п – частота вращение колеса, мин^-1; t – расчетный ресурс редуктора, ч; - относительное значение крутящего момента на i-й степени графика нагрузки; - относительная продолжительность действия крутящего момента i-й ступени графика нагрузки.

;

= - коэффициент долговечности, принимаем = 1. Коэффициент запаса (безопасности) - = 1,1 (так как улучшение) [1 стр. 8].

.

Определяем допускаемые контактные напряжения для колеса

= - коэффициент долговечности, принимаем =1. Коэффициент запаса (безопасности) = 1,1 (так как улучшение):

Расчетное значение допускаемых контактных напряжений для цилиндрической передачи:

что не превышает предельного значения

Допускаемые контактные напряжения при перегрузке:

.