1.2.Кинематический и силовой расчет редуктора.
Передаточное отношение редуктора (рис. 1, в) определяют из равенства:
u = nэд / nкр = 970/320=3,03
По заданию редуктор одноступенчатый, поэтому при отсутствии в приводе других передач необходимо соблюдать условие: u ≤ 8 (*)
При несоблюдении данного неравенства габариты и масса проектируемого редуктора окажутся большими, чем двухступенчатого. Выполнить неравенство (*) можно изменением синхронной частоты вращения двигателя в сторону ее уменьшения.
Частота вращения валов, быстроходного:
nб = nэд = 970 об/мин;
тихоходного:
nт = nкр = 320 об/мин.
Крутящие моменты на валах при η=1; на быстроходном:
Тб = Тт/ u =269,4/3,03=88,9 (Нм),
на тихоходном:
Параметры редуктора.
Таблица 1.
Параметры |
Вал Б |
Вал Т |
Частота вращения, об/мин |
nб = 970
|
nт =320
|
Вращающий момент, нм |
Тб =88,9
|
Тт =269,4
|
Максимальный опрокидывающий вращающий момент, нм |
Тб мах =248,9 |
Тт мах = 754,3 |
Максимальный опрокидывающий момент находят так, опрокидывающий момент на валу двигателя:
Тб мах =Тб * λ=88,9*2,8=248,9 Нм;
на тихоходном валу редуктора при η≈1
Тт мах =Тб мах*u =248,9*3,03=754,3 Нм.
2. Расчет зубчатой передачи.
Виды расчетов зубчатой передачи, регламентированные ГОСТ21354-87, приведены в таблице 2.
Виды расчетов и их назначение.
Таблица 2.
Вид и критерий расчета |
Назначение |
Расчет на контактную выносливость
σн ≤ σнр |
Исключает усталостное выкрашивание рабочих поверхностей зубьев (питтинг) |
Расчет на статическую контактную прочность σн мах = σнр мах |
Исключает обмятие зуба при перегрузках |
Расчет зубьев на выносливость при изгибе
σf = σfp |
Исключает усталостную поломку зубьев |
Расчет зубьев на статическую прочность при изгибе σf мах = σнр мах |
Исключает поломку зуба при перегрузках |
Исходными данными для расчета являются: крутящий момент на колесе Т2=Тт, передаточное число u, схема передачи, срок службы t ,характер нагрузки.
2.1.Определение допускаемых напряжений.
Определяются для случая:
- Режим работы непрерывный, с постоянной нагрузкой, поэтому коэффициент долговечности
ZN=YN=1;
Передача косозубая (β > 0);
Заготовка - поковка;
Термообработка зубчатых колес - улучшение
В случае использования иных термообработок (ТО) и химико-термических обработок (ХТО) следует обратиться к работе. Вначале назначают твердость зубчатого колеса.
Выбор твердости у шестерни и колеса производится по правилу: верхний предел твердости колеса должен соответствовать нижнему пределу твердости шестерни (табл. 3).
Таблица 3
Вариант |
колесо |
шестерня |
||
3 |
твердость |
ГОСТ8479-70 |
твердость |
ГОСТ8479-70 |
235…277 НВ |
КП590 |
277…321 НВ |
КП735 |
|