2.2.3 Кинематический расчет

Кинематический расчет редуктора с косозубой зубчатой передачей проводим по методике практической работы № 1.

2.2.3.1 Расчет допускаемого контактного напряжения

Для непрямозубых передач в качестве допускаемого контактного напряжения принимается условно допускаемое контактное напряжение, определяемое по формуле [1, с. 151, формула 9.11]:

505,5 МПа.

При этом должно выполняться условие:

[_Н]  1,25  [_Н]_min ,

где [_Н]_min – меньшее из значений [_Н]₂ и [_Н]₁ :

1,25  [_Н]_min = 1,25  479 = 599 МПа.

Это условие выполняется:

[_Н] = 505,5 МПа  1,25[_Н]_min = 599 МПа,

Поэтому для дальнейшего расчета принимается [_Н] = 505,5 МПа.

2.2.3.2 Расчет крутящего момента.

Расчет крутящего момента на колесе (для косозубых передач) ведем по наименьшему допустимому напряжению: [_Н] = 505,5 МПа по формуле [1, с. 162, форм. 9.39]:

, Н∙мм,

где К_H – коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по длине зуба и принимаемый в зависимости от ψ_ва (таблица Б.8) [1, с. 180, табл. 9.17]. Принимаем К_H = 1,1;

К_а – коэффициент межосевого расстояния, учитывающий вид зацепления зубьев. Для косозубых передач К_а = 43.

= 3283887,9 Н∙мм.

2.2.3.3 Расчет частоты вращения и угловой скорости выходного вала, расчет мощности выходного вала и выбор двигателя

Расчет проводится по методике практической работы № 1.

По расчетным данным составляется таблица 2.5.

Таблица 2.5 – Выбор двигателя и определение передаточных чисел

Типоразмер двигателя	Р, кВт	nс, мин-1	S	nдв, мин-1	Uобщ	uдоп	Вывод

2.2.3.4 Вывод

Практическая работа № 3.

РАЗРАБОТКА КОНСТРУКЦИИ ЗУБЧАТОГО КОЛЕСА

2.3.1 Задание

На миллиметровой бумаге необходимо составить эскиз зубчатого колеса по размерам, рассчитанным в практической работе № 1.

2.3.2 Методические указания по выполнению

Конструкции цилиндрических и конических зубчатых колес представлены на рис. 2.3, 2.4; рекомендации по определению размеров отдельных элементов колес даны в табл. 2.6.

Зубчатые колеса состоят из обода, несущего зубья; ступицы, насаживаемой на вал, и диска, соединяющего обод со ступицей.

Зубчатые цилиндрические стальные колеса малых диаметров выполняют обычно коваными (см. рис. 2.3); при диаметрах до 500 мм – коваными или штампованными (см. рис. 2.4).

Штампованные заготовки по форме соответствуют готовым деталям; механическая обработка нерабочих поверхностей не требуется.

Зубчатые конические стальные колеса при диаметрах до 500 мм изготовляют ковкой или штамповкой (см. рис. 2.3); при диаметрах, больших 300 мм, конические колеса можно изготовлять либо из стального, либо из чугунного литья (см. рис. 2.4).

При проектировочном расчете обычно определяют диаметр выходного конца вала. Промежуточный вал не имеет выходного конца, поэтому для него расчетом определяют диаметр под колесом. Остальные диаметры вала назначают при разработке конструкции с учетом технологии изготовления и сборки.

Р исунок 2.3 – Цилиндрическое зубчатое кованое колесо при d < 200 мм

Рисунок 2.4 – Цилиндрическое зубчатое штампованное колесо при d < 500 мм

Диаметр входного вала определяют по формуле:

где М_к – крутящий момент, возникающий в расчетном сечении вала и обычно численно равный передаваемому вращающему моменту Т, т.е. М_к = Т₂;

[τ]_к – допускаемое напряжение на кручение.

Для валов из сталей Ст5, Ст6, 45 принимают: при определении диаметра выходного конца [τ]_к = 20…30 Н/мм²; при определении диаметра промежуточного вала под колесом [τ]_к = 10…20 Н/мм².

Полученный диаметр вала округляем до ближайшего стандартного значения из ряда нормальных линейных размеров, мм: 25, 26, 28, 30, 32, 34, 36, 38, 40, 42, 45, 48, 50, 53, 56, 60, 63, 67, 71, 75, 80, 85, 90, 100, 105, 110, 120, 125, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 190, 200.

Таблица 2.6 – Определение размеров зубчатых колес

Параметры	Формула
Диаметр ступицы стальных колес	dCT ≈ 1,6dB
То же, чугунных колес	dCT ≈ 1,8dB
Длина ступицы	lCT ≈ (1,2 ÷ 1,5)dB
Толщина обода цилиндрических колес	0 ≈ (2,5 ÷ 4,0)mn но не менее 8 мм
То же, конических колес	0 ≈ (3 ÷ 4)m но не менее 8 мм
Толщина диска кованых колес	С ≈ 0,3b
То же, штампованных колес	С ≈ (0,2 ÷ 0,3)b
То же, литых колес	С ≈ 0,2b
То же, конических колес	С ≈ (0,1 ÷ 0,17) RС
Диаметр центровой окружности	DOTB ≈ 0,5(D0 + dСТ)
Диаметр отверстий (в шестернях малых размеров отверстия не делают)