4 Расчет быстроходной ступени[8]

Из условия соосности a_ωБ=а_ωТ=160 мм.

Коэффициент ψ_baБ=0,25.

Допускаемое контактное напряжение для материала колеса такое же, как в тихоходной ступени: [σ]_Н=410 Н/мм².

Нормальный модуль m_n для быстроходной ступени в целях увеличения плавности и бесшумности передачи принимают несколько меньше, чем в тихоходной. Принимаем m_nБ=2.

Предварительно принимаем β=10º и определяем числа зубьев шестерни и колеса:

; (4.1)

,

Тогда z₂=z₁·u_Б=38·3,15=120.

Уточняем

(4.2)

β_Б=9º

Основные размеры шестерни и колеса:

(4.3)

мм;

(4.4)

мм;

мм; (4.5)

мм; (4.6)

(4.7)

мм;

(4.8)

мм.

Коэффициент ширины шестерни по диаметру:

(4.9)

Окружная скорость колес быстроходной ступени и степень точности передачи:

(4.10)

м/с

Назначаем 8-ю степень точности.

Коэффициент нагрузки К_Н:

(4.11)

K_Hβ=1,06; K_Hα=1,1; K_Hv=1,02(табл.3.5,3.6,3.4,стр.32/5/)

Проверяем контактные напряжения:

(4.12)

Н/мм² < <[σ_Н],

Что типично для I ступени двухступенчатых редукторов.

Силы в зацеплении:

Окружная

(4.13)

Н;

Радиальная

(4.14)

Н;

Осевая

(4.15)

Н.

Проверка зубьев быстроходной ступени на выносливость по напряжениям изгиба:

(4.16)

Определяем коэффициент нагрузки:

(4.17)

K_Fβ=1,12(табл.3.7, стр.35/5/)

K_Fv=1,2(табл.3.8, стр.36/5/)

Коэффициент прочности зуба по местным напряжениям Y_F выбираем в зависимости от эквивалентных чисел зубьев:

(4.18)

; Y_F1=3,68

(4.19)

; Y_F2=3,60

Допускаемое напряжение:

(4.20)

σ_F^º lim b=1,8НВ (табл.3.9,стр.37/5/)

Для шестерни: σ_F^º lim b₁=1,8·230=415 Н/мм²

Для колеса: σ_F^º lim b₂=1,8·200=360 Н/мм²

Допускаемые напряжения и отношения [σ]_F/Y_F:

для шестерни:

для колеса

Найденное отношение меньше для колеса, поэтому дальнейшую проверку проводим для зубьев колеса.

Повышение прочности косых зубьев учитываем коэффициентом:

Коэффициент K_Fα=0,83(стр.39/5/)

Проверяем зуб колеса:

Н/мм²,

Что значительно меньше [σ]_F2=206 Н/мм².

Дальнейшие расчеты и конструирование ведутся по фактическим межосевому расстоянию и основным параметрам передачи.

5 Уточнение размеров зубчатых колес.[3]

На первом валу:

Диаметр ступицы колеса:

(5.1)

Длина ступицы:

(5.2)

Ширина торцов зубчатого венца:

(5.3)

Толщина диска:

(5.4)

Фаска:

(5.6)

Для второго вала быстроходная:

Диаметр ступицы колеса:

Длина ступицы:

Ширина торцов зубчатого венца:

Толщина диска:

Фаска:

Для второго вала тихоходная:

Ширина торцов зубчатого венца:

Толщина диска:

Фаска:

Для третьего вала:

Диаметр ступицы колеса:

Длина ступицы:

Ширина торцов зубчатого венца:

Толщина диска:

Фаска: