35

1. Техническое задание (№ 23,в-т 3)

Рассчитать редуктор, если заданы:

F_t (кН) =6,30

(м/с) =0,35

D (мм) =180

d_k (мм) =9,1

L (м) =55

ПВ (%) = 25

Рис. 1. Двухступенчатый цилиндрический редуктор с раздвоенной быстроходной ступенью

2. Расчет мощности и выбор приводного электродвигателя.

– расчетная мощность электродвигателя

- КПД механизма

; .

, , (таблица 3.3.[2])

3. Кинематический расчет привода

   1. Определение частоты вращения рабочего органа

,

где  - линейная скорость рабочего органа (ленты, цепи, каната), м/с;

D – диаметр барабана, тяговой звездочки, м.

2. Определение общего передаточного числа и разбивка его по ступеням отдельных передач

- общее передаточное число

Таблица 1. Сводная таблица параметров механизма

Наименование валов передачи	№ вала	Параметры механизма
		Мощность, кВт	Частота вращения, мин	Номинальный
Ведущий (быстроходный)	1
Промежуточный	2
Ведомый (тихоходный)	3

4. Выбор материалов и допускаемых напряжений

   1. Механические характеристики материалов для зубчатых колес

НВ ≤ 350

	Сталь	ТО	Диаметр заготовки, мм	Твердость		Пределы, Мпа
				НВ	HRC	Прочности	Текучести
Шестерня	40ХН	Нормализация	До 500	220 … 250	-	740	550
Колесо	35Х	Нормализация	До 200	190 … 241	-	690	440

5. Расчет допускаемых напряжений

   1. Допускаемые контактные напряжения

,

где

- предел контактной выносливости поверхностей зубьев, соответствующей эквивалентному числу циклов перемены напряжения N_H0, Мпа;

S_H – коэффициент безопасности при расчете зубьев на контактную выносливость активных поверхностей зубьев, S_H = 1,1 – для колес с однородной структурой материала (улучшение, нормализация, объемная закалка) и S_H= 1,2 – для колес с поверхностным упрочнением зубьев (поверхностная закалка);

Z_R – коэффициент, учитывающий шероховатость сопряженных поверхностей зубьев, общий для шестерни и колеса, принимают для того из зубчатых колес пары, зубья которого имеют более грубые поверхности в зависимости от класса шероховатости поверхности;

Z_ - коэффициент, учитывающий окружную скорость;

K_L – коэффициент, учитывающий влияние смазки;

– коэффициент, учитывающий размеры зубчатого колеса.

SH = 1,1 ; ZR = Z = KL = KH = 1;

, .

При расчете косозубых передач принимают усредненное значение, полученное для шестерни и колеса передачи:

Мпа

2. Допускаемые напряжения при расчете на выносливость зубьев при изгибе

Допускаемые напряжения определяют раздельно для шестерни и колеса по формуле:

,

где

_{F lim} – предел выносливости зубьев при изгибе, соответствующей эквивалентному числу циклов перемены напряжения N_H0, Мпа;

S_F – коэффициент безопасности при расчете зубьев на выносливость при изгибе;

Y_S – коэффициент, учитывающий градиент напряжений и чувствительность материала к концентрации напряжений;

Y_R – коэффициент, учитывающий шероховатость переходной поверхности для шлифования и зубофрезерования;

K_F – коэффициент, учитывающий размеры зубчатого колеса.

6. Расчет быстроходной передачи на прочность

   1. Расчет передачи на контактную прочность

Предварительно размер межосевого расстояния цилиндрической передачи, мм, определяют по формуле:

где

K_a – вспомогательный коэффициент;

U – передаточное отношение ступени редуктора;

T_2p – расчетный крутящий момент на ведомом валу ступени редуктора, Нм;

K_Hβ – коэффициент, учитывающий распределение нагрузки по ширине венца;

φ_bd – вспомогательный параметр отношения рабочей ширины зубчатого венца зубчатого колеса ступени редуктора к начальному диаметру шестерни;

φ_ba – вспомогательный параметр отношения рабочей ширины зубчатого венца зубчатого колеса ступени редуктора к межосевому расстоянию a_w.

Определим значение модуля, мм, ступени по зависимости:

где

φ_m – вспомогательный параметр отношения рабочей ширины зубчатого венца зубчатого колеса к модулю ступени редуктора, φ_m = 25 (таблица 1.10. [3]).

Суммарное число зубьев, округляемое до целого значения, определяют по формуле:

где

β=8…18˚ - угол наклона зубьев косозубой передачи.

Числа зубьев колес, округленные до ближайшего целого значения, рассчитывают для шестерни и колеса:

Геометрические параметры зубчатых колес:

- диаметры делительных окружностей, мм:

• диаметры окружности вершин зубьев, мм:

• диаметры окружности впадин зубьев, мм:

• ширина венцов зубчатого колеса и шестерни ступени, мм:

Окружная скорость, м/с: