2.2 Проектный расчёт быстроходной передачи
Проектный расчёт конической косозубой передачи ведем относительно внешнего делительного диаметра колеса по формуле:
, (2.16)
где 
– приведенный
модуль упругости материала шестерни
(для сталей
= 2,1·1011 Па);
- крутящий
момент на валу колеса, Н∙м;
– коэффициент
ширины зубчатого венца относительно
внешнего конусного расстояния;
– опытный
коэффициент, характеризующий понижение
прочности зубьев конической передачи
по сравнению с цилиндрической;
‑ передаточное
отношение передачи;
‑ коэффициент
концентрации нагрузки.
Коэффициент
определяем по рекомендациям [3]:
При
и
(2.17)
Коэффициент ширины
зубчатого венца относительно внешнего
конусного расстояния принимаем
согласно рекомендациям [3].
Коэффициент
выбирается по графикам (рисунок 8.15,
[3]) в зависимости от твердости поверхности
зубьев колеса и шестерни, вида расположения
опор и
отношения
.
В нашем случае
при этом
1,08.
Тогда,
м
= 173,71 мм
Определяем внешнее конусное расстояние
, (2.18)
мм
Определяем ширину зубчатого венца
(2.19)
мм
Принимаем
мм
Определяем углы делительных конусов
(2.20)
(2.21)
Определяем внешний делительный диаметр шестерни
(2.22)
мм
Определяем средний делительный диаметр шестерни
(2.23)
мм
По графику
(рис. 8.36, [3])
принимаем (при
= 4,015)
и далее определяем число зубьев шестерни
.
Принимаем
Определяем торцовый модуль в среднем сечении
(2.24)
мм
По рекомендациям
[3] принимаем угол наклона зуба
.
Определяем нормальный модуль в среднем сечении
(2.25)
мм
По ГОСТ 9563-80 выбираем
стандартный модуль
= 2 мм.
Уточняем торцовый модуль в среднем сечении
(2.26)
мм
Уточняем число зубьев шестерни
(2.27)
Окончательно
принимаем число зубьев шестерни
Определяем число зубьев колеса
(2.28)
Окончательно
принимаем число зубьев колеса
Определяем средний делительный диаметр шестерни и колеса
(2.29)
мм
мм
Определяем среднее конусное расстояние
(2.30)
мм
Уточняем внешнее конусное расстояние
(2.31)
мм
Уточняем внешний делительный диаметр шестерни
(2.32)
мм
Определяем торцовый модуль во внешнем сечении
(2.33)
мм
Уточняем внешний делительный диаметр колеса
(2.34)
мм
2.3 Проектный расчёт тихоходной передачи
Проектный расчёт цилиндрической косозубой передачи ведем относительно делительного диаметра шестерни по формуле:
(2.35)
Назначаем степень
точности
= 8
и определяем коэффициент распределения
нагрузки между зубьями
определяется по формуле:
(2.36)
Принимаем
При несимметричном
расположении колёс относительно опор
при твердости зубьев H
< 350 HB
коэффициент ширины колеса относительно
межосевого расстояния принимаем
=
0,3.
Определяем
коэффициент ширины колеса относительно
делительного диаметра
:
(2.37)
Коэффициент
концентрации нагрузки (выбирается по
графикам (рисунок 8.15, [3]) в зависимости
от твердости шестерни HB,
вида редуктора
и
коэффициента
).
В нашем случае
= 1,04.
Тогда
м = 63,34 мм.
Определим ширину
колеса
,
мм по формуле (8.16), [2]:
. (2.38)
мм
Принимаем
мм
Определим модуль
передачи
,
мм по формуле [2]:
, (2.39)
где 
– коэффициент
модуля (определяется по таблице 8.5, [2]
в зависимости от твердости при H < 350 HB
=
30…20). Принимаем
=
25, тогда
По ГОСТ 9563-80 выбираем стандартный модуль m = 2 мм.
Определяем угол наклона зуба по формуле
(2.40)
где 
‑ коэффициент
осевого перекрытия (по рекомендациям
[3]
);
Определяем число зубьев шестерни
(2.41)
Принимаем
Определяем число зубьев колеса
(2.42)
Определяем межосевое расстояние передачи
(2.43)
Определяем делительные диаметры:
(2.44)
Для шестерни:
мм.
Для колеса
мм.
Определяем диаметры вершин зубьев:
(2.45)
Для шестерни
мм
Для колеса
мм
Определяем диаметры впадин зубьев:
(2.46)
Для шестерни
мм.
Для колеса
мм.
3 Проверочный расчёт передач редуктора
3.1 Проверочный расчёт быстроходной передачи редуктора
Проверочный расчёт передачи ведётся по контактным напряжениям и напряжениям изгиба.
3.1.1 Проверочный расчёт быстроходной передачи по контактным напряжениям
Проверочный расчёт передачи по контактным напряжениям выполняем по формуле:
, (3.1)
где 
‑ коэффициент
расчётной нагрузки;
‑ угол
зацепления (по ГОСТ 13755-81
).
Коэффициент расчётной нагрузки определяем по формуле:
, (3.2)
где 
‑ коэффициент
динамической нагрузки.
Коэффициент динамической нагрузки выбирается по таблице 8.3, [2] в зависимости от степени точности зубчатых колес, твердости поверхности зубьев и окружной скорости.
Окружную скорость шестерни быстроходной передачи определим по формуле:
, (3.3)
м/с.
Степень точности зубчатых колёс определяем по таблице 8.2, [3]. В зависимости от окружной скорости выбираем 8-ю степень точности.
Тогда, по
таблице 8.3, [2] выбираем
=1,04.
Определяем коэффициент расчётной нагрузки:
Определяем контактные напряжения:
МПа
Сравниваем действительные контактные напряжения с допускаемыми:
=
МПа > 
МПа
Недогрузка составляет:
,
Недогрузка передачи составляет менее 5% следовательно, контактная прочность передачи обеспечена.