2.3 Розрахунок зубчатої передачі редуктора.

2.3 1. Вибір матеріалів коліс передачі .

Вибраю з матеріали шестерні та колеса згідно потужністі та обертового моменту - Р₁ = 10 кВт, Т₁ = 180 Нм . Дані занесені у таб. 2.

Таблиця -3 . Матеріал, обробка і твердість шестерні та колеса

Параметр	Шестерня	Колесо
Матеріал	40ХН	40ХН
Обробка	Поращення та гартування СВЧ	Покращення
Твердість (за Бринелем або Роквелом)	300НВ	272НВ

2.3.2. Допустимі напруження для розрахунку зубчастої передачі

2.3.2.1. Визначити допустимі контактні напруження.

, (2.3.2.1.1)

де: - - розрахункова границя контактної витривалості поверхонь зубців колеса;

Шестерня: ₁ = 2Н_НВ + 70 = 2*300 + 70 = 670 МПа

Колесо: ₂ 2Н_НВ + 70 = 2*272+ 70 = 614 МПа

Z_R - коефіцієнт, що враховує шорсткість спряжених поверхонь зубців (беруть для колеса з шорсткішою поверхнею);

Z_R = 0,95

S_H = 1,1

Шестерня: [ ]_н1 = = 578,6 МПа

Колесо: [ ]_н2 = = 530МПа

За розрахункове приймаю : [ ]_н2 = 530 МПа

2.3.2.3. Визначити допустимі напруження при розрахунках зубців на витривалість при згині.

, (2.3.2.1.4)

де: - границя витривалості зубців при згині;

= 1,8 Н_НВ

Шестерня: ₁ = 1,8 * 300= 540 МПа

Колесо: ₂ = 1,8 * 272 = 489,6 МПа

Шестерня: [ ]_{F1 =} = 360

Колесо: [ ]_{F2 =} = 326,4МПа

= 1,5

2.3.3 Проектний розрахунок зубчастої передачі

Проектний розрахунок виконується для попереднього визначення орієнтовних розмірів передачі і не може замінити виконання перевірних розрахунків, які є основними.

Вихідними даними для проектного розрахунку є:

а) Т₁ = 435 Нм

б) и_зуб= 2,0

в) вид передачі - прямозуба;

г) матеріал – таб 2.

д) [ ]_н = 530 МПа

2.3.3.1. Визначити розрахункове значення мінімальної міжосьової відстані передачі.

. ( 2.3.3.1.1)

де: Ψ_ba – коефіцієнт ширини вінця зубчатого колеса;

Ка - коефіцієнт залежності від поверхневої твердості зубців шестерні ита колеса

Приймаю: ψ _ba = 0,315 ; K_a=495

Визначити :

( 2.3.3.1.2)

= 0,5 * 0,315 (2 +1) = 0,6

K_Hβ, = 1,04

K_Fβ, = 1,08

= 495 (2+1) = 274,72 мм

Приймаю = 280мм

2.3.3.2. Визначити число зубців шестерні z₁ та колеса z₂.

Приймаю z₁=24.

Визначаю :

. (2.3.3.2.1)

= 2 * 24= 48

Приймаю z₂ = 48

2.3.3.3. Визначити фактичне передаточне число зубчастої передачі (з точністю до 0,01)

, (2.3.3.3.1)

u_зуб^ф = 48/24 = 2

Розрахувати відхилення u_зуб від прийнятого раніше значення u_зуб:

u_зуб =( u_зуб^ф – u_зуб / u_зуб)100% - допустиме відхилення 4 %

(2.3.3.3.2)

u_зуб = 0 %

2.3.3.4 Визначити розрахункове значення нормального модуля зубців

(2.3.3.4.1)

При прямозубої передачі =0^о. ,

= (2.3.3.3.1)

Приймаю: m_n = 8

2.3.3.5 Визначити попередні значення основних параметрів зубчастої передачі :

а) ділильні діаметри шестерні і колеса:

, (2.3.3.5.1)

d₁= = 192 мм

; (2.3.3.5.2)

d₂= = 384 мм

б) ширина вінців коліс

, мм (2.3.3.5.3)

b₂ = 0.5 * 280 = 140 мм

(2.3.3.5.4)

b₁ = 140+ 2 = 142 мм

в) діаметри вершин зубців

d_a1=d₁+2m, мм (2.3.3.5.5.)

d_a1=192+2* 8 = 208 мм

d_a2=d₂+2m, мм (2.3.3.5.6.)

d_{a2 = 384+ 2 * 8 = 400 мм}

г) діаметри впадин зубців

d_f1=d₁-2,5m, мм (2.3.3.5.7.)

d_f1=192 - 2,5* 8 =172 мм

d_f2=d₂ - 2,5m, мм (2.3.3.5.8.)

d_f2=384 - 2,5* 8 =364 мм

д) розмірів зубців коліс та розмірів вінців пари зубчастих коліс

Таблиця 4-. Розміри елементів зубців

Елементи зубця, мм	Колесо прямозубе
	формула	значення
Висота: головки ніжки зубця	ha=mhf=1,25m h=ha+hf=2,25m	ha =8 hf=10 h=18
Радіальний зазор	c=0,25m	c=2
Радіус кривини перехідної кривої	ρf=0,38m	ρf=3,04

Рисунок1- Основні розміри зубців та вінців пари коліс

2.3.3.6 Визначити колову швидкість зубчастих коліс

, (м/с); (2.3.3.6.1)

₁ = 60 с^-1 – кутова швидкість

= ^-3 = 4,6 м/с,

Призначаю 8 ступінь точності.

2.3.3.7 Визначити сили в зачепленні коліс:

- колова сила в зачепленні коліс

, Н (2.3.3.7.1)

F_t = 1000 = 4535 Н

• радіальна сила в зачепленні колес

, Н (2.3.3.7.2)

Fr = 4535 = 1633 Н

• Fo = 0 осьова сила (при прямозубій передачі кут = 0)