3. Расчет открытой конической передачи (открытая зубчатая передача)

3.1 Выбор материала колес.

Так как Н×м, то назначаем сталь 45 с термообработкой улучшение.

_{[4], стр. 129}

Для снижения интенсивности износа зубьев шестерни назначаем для нее твердость на (15÷30) больше.

3.2 Найдем допускаемое контактное напряжение.

где предел контактной выносливости

коэффициент долговечности

, так как при заданной долговечности редуктора 16000 часов число циклов нагружения каждого зуба больше базового числа.

коэффициент безопасности

МПа - для шестерни

МПа - для колеса

Расчетное допускаемое контактное напряжение

МПа

3.3 Определяем допускаемые напряжения изгиба.

предел изгибной выносливости.

коэффициент безопасности при изгибе.

_{[3], стр. 44}

МПа МПа

3.4 Определение межосевого расстояния редуктора.

где - вспомогательный коэффициент

- коэффициент ширины венца колеса

- передаточное число открытой зубчатой передачи

- вращающий момент на четвертом валу

- допускаемое контактное напряжение

- коэффициент неоднородности нагрузки по длине зуба

Принимаем по ГОСТ 2185-66 межосевое расстояние

_{[4], стр. 139}

3.5 Определяем нормальный модуль зацепления.

где - межосевое расстояние

- нормальный модуль зацепления

Принимаем нормальный модуль зацепления по ГОСТ 9593-60

_{[4], стр. 140}

3.6 Определяем число зубьев шестерни и колеса.

<β=0°, cos β=1

Принимаю: z₂=114

3.7 Уточняем передаточное число открытой передачи

1,15 % < 4%

Такое расхождение передаточных чисел допускается.

3.8 Уточняем угол .

Cos β=

3.9 Определяем основные размеры зубчатых колес

3.9.1 Определяем делительный диаметр для шестерни и колеса.

для шестерни

для колеса

3.9.2 Определяем диаметры вершин зубьев.

для шестерни

для колеса

3.9.3 Определяем диаметры впадин зубьев.

для шестерни

для колеса

3.9.4 Находим ширину венца колес.

для колеса

для шестерни

3.10 Определяем коэффициент ширины шестерни по диаметру.

3.11 Определяем окружную скорость колес.

Такой скорости соответствует восьмая степень точности колес.

3.12 Силы зацепления

Определение окружной силы.

Определение радиальной силы.

где - угол радиального зацепления для всех передач

Определение осевой силы.

(т. к. шевронная передача)

4. Расчет первого вала редуктора.

4.1. Геометрические размеры первого вала.

_{3,3 > 2,8. Технологически выгодно выполнить первый вал в виде вала-шестерни.}

_{Примем диаметр}

_{Редуктор прямозубый, поэтому выбираем радиальные шарикоподшипники по ГОСТ 8338-75}

_{Таблица 3}

№	dn	Д	В	Сn, H	C0,кН
208	40	80	18	32	17,8

4.2 Определение сил действующих на первый вал.

Значение сил берётся из раздела 2:

окружная сила,

радиальная сила,

.

_l1=

_l2=

4.3 Построение эпюр в горизонтальной и вертикальной плоскости.

4.3.1 Рассмотрим изгиб вала в вертикальной плоскости, предварительно рассчитав реакции в опорах.

Проверка:

Первый участок:

Второй участок:

4.3.2 Рассмотрим изгиб вала в горизонтальной плоскости.

Проверка:

Первый участок:

Второй участок:

_{Третий участок:}