2. Расчет конической передачи

Исходные данные для расчета:

- вращающий момент на быстроходном валу редуктора

(вал-шестерня);

- вращающий момент на тихоходном валу редуктора

(вал зубчатого колеса);

- угловая скорость зубчатого колеса;

- передаточное число конической передачи.

1. Выбор материала шестерни и колеса

С целью равномерного изнашивания зубьев и лучшей их

прирабатываемости твердость шестерни НВ1 следует выбрать больше твердости колеса НВ2. Материал принимаем одинаковый для шестерни и колеса.

По таблице 3.2 [2] при мощности Ртр = 5,21 кВт выбираем:

- для шестерни сталь 40Х, термообработка – улучшение, твердость – 285

НВ (Н ≤350 НВ). Механические характеристики материала: предел прочности

=900 Н / мм2, предел текучести =750 Н / мм2, предел выносливости

= 410 Н / мм2;

- для колеса сталь 40Х, термообработка – улучшение, твердость – 250 НВ

(Н ≤ 350 НВ). Механические характеристики: предел прочности

=790 Н / мм2, предел текучести =640 Н / мм2, предел выносливости

=375 Н / мм.

2.2 Определение допускаемых напряжений

Допускаемые контактные напряжения:

где - предел контактной выносливости при базовом числе циклов

при Н<350НВ

Коэффициент долговечности при длительной эксплуатации принимаем

Коэффициент безопасности для колес из нормализованной и улучшенной

стали, а также при объемной закалке принимаем [S_H]=1,1…1,2.

Для шестерни

Для колеса

Тогда расчётно-допускаемое контактное напряжение

Требуемое условие выполнено.

Допускаемые напряжения изгиба:

Здесь - предел выносливости при нулевом цикле изгиба; при твердости

Н<350 HB

Для шестерни МПа;

Для колеса МПа;

- коэффициент безопасности.

1,75 – коэффициент, учитывающий нестабильность свойств материала

зубчатых колес.

– коэффициент, учитывающий способ получения заготовки зубчатого

колеса; для поковок и штамповок .

Таким образом:

Допускаемы напряжения изгиба при расчете зубьев на выносливость будут:

для шестерни

для колеса

2.3. Основные параметры конической передачи.

Коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по

ширине венца - при консольном расположении одного из колес.

Принимаем рекомендуемое значение коэффициента ширины венца по отноше -

нию к внешнему конусному расстоянию

Для колес с круговыми зубьями

Принимаем ближайшее значение

Число зубьев шестерни и колеса:

Принимаем , тогда

Определяем фактическое передаточное отношение

Внешний окружной модуль:

Углы делительных конусов:

Внешнее конусное расстояние:

Ширина венца:

Округляем до

Внешний делительный диаметр шестерни:

Средний делительный диаметр шестерни:

Рекомендуемое значение среднего угла наклона зубьев

Средний окружной модуль:

Средний нормальный модуль зубьев:

Коэффициент ширины шестерни по среднему диаметру:

Средняя окружная скорость и степень точности передачи

Принимаем степень точности передачи

Коэффициент радиального смещения у шестерни

Внешние диаметры вершин зубьев шестерни и колеса

Внешние диаметры впадин зубьев шестерни и колеса