3.3 Проверочный расчет конической зубчатой передачи.

Проверить контактные напряжения для зубьев колеса, Н/мм² :

(40)

K_Hα – коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями;

K_Hα= 1,1 [2, стр. 66].

K_Hβ = 1 коэффициент неравномерности нагрузки по длине зуба.

K_Hυ – коэффициент динамической нагрузки;

K_Hυ= 1,03 [2, стр. 69].

Недогрузка передачи составляет

Проверить напряжение изгиба зубьев колеса и шестерни, Н/мм²:

(41)

где [2, стр. 66].

[2, стр. 72].

[2, стр. 65].

;

Следовательно,

(42)

σ_F2 значительно меньше [σ] _F2, т.к. нагрузочная способность передачи ограничивается контактной прочностью.

Работоспособность передачи обеспечивается.

Таблица 4 Параметры зубчатой конической передачи.

Проектный расчет
Внешнее конусное расстояние, мм	95	Внешний делительный диаметр, мм: шестерни колеса	86 171
Внешний окружной модуль, мм	2,76	Внешний диаметр окружности вершин, мм: шестерни колеса	91 174
Ширина зубчатого венца, мм	28	Внешний диаметр окружности впадин, мм: шестерни колеса	82 169
Число зубьев шестерни z1 колеса z2	31 62	Средний делительный диаметр, мм: шестерни колеса	74 146
Вид зубьев	круговой
Угол делительного конуса, град: шестерни δ1 колеса δ2	26,6 63,4
Проверочный расчет
Параметр	Допускаемы значения	Расчетные значения	Примечание
Контактные напряжения, Н/мм2			Недогрузка 5,88%
Напряжения изгиба, Н/мм2			- -

5.Расчет усилий в приводе.

5.1 Силы в зацеплении конической зубчатой передачи.

Окружная сила на шестерне и колесе, Нм:

(3.3)

Радиальная сила на шестерне, Н:

(62)

Осевая сила на шестерне, Н:

(63)

Радиальная сила на колесе, Н:

Осевая сила на колесе, Н:

5.2 Консольная сила на быстроходном валу редуктора от действия клиноременной передачи, Н:

Консольная сила на тихоходном валу редуктора, сила от действия муфты, Н:

(64)

Т₂ = 173 Нм (2.3)

6. Расчет валов.

1. Выбор материала валов редуктора.

В качестве материала быстроходного и тихоходного валов выбираем

сталь 45, термообработка - улучшение, твердость 235…262 НВ

Предел прочности ;

Предел текучести

Предел выносливости ; [2, стр. 53, табл. 3.2]

Допускаемые напряжения кручения [2, стр. 110]

2. Расчет быстроходного вала.

Рисунок 4 – Конструкция быстроходного вала.

1-я ступень под полумуфту.

Диаметр, мм:

(65)

где Т₁ = 90,7 Н*м(п. 2.3)

Следовательно,

Принимаем d₁ = 30 мм в соответствие с посадочным диаметром шкива (по ряду нормальных линейных размеров ГОСТ 6636-69)

Длина l₁ = 1,5*d₁ = 1,5*30=45 мм Длина l₁ может быть конструктивно изменена с учетом длины посадочной поверхности шкива

2- я ступень под уплотнение крышки с отверстием.

Диаметр, мм:

(66)

где t = 2,2 мм [2, стр. 113, табл. 7.1]

Следовательно, d₂ =30+2*2=34мм.

Длина l₂ = 0,6 d₂=0,6*34=20 мм

3 – я ступень под резьбу.

Принимаем d₃ = 36мм

Длина ступени определяется графически в зависимости от высоты регулировочной гайки.

Принимаем L₃=12 мм.

4 – я ступень под подшипник,

Диаметр, мм:

(67)

где r = 2,5 мм [2, стр. 113, табл. 7.1]

Длина четвертой ступени должна быть достаточной для установки 2-х подшипников, поэтому определяется по эскизной компоновке и уточняется при конструировании вала.

5-я ступень под шестерню

Диаметр, мм:

Длина L₅ = 10 мм.

Предварительный выбор подшипников для быстроходного вала.

В качестве опор для быстроходного вала редуктора выбираем радиально-упорные шарикоподшипники легкой серии № 46209 ГОСТ831-75 [2, стр. 435, табл. К28]

d = 45 мм; D =85 мм; В = 19 мм; C_r = 38,7 кН, С_0r = 23,1 кН

2. Проектный расчет тихоходного вала.

d₄

d₃

d₂

d₁

d_б

l₄

l₃

l₂

l₁

Рисунок 6 – Конструкция тихоходного вала.

1-я ступень под полумуфту

диаметр, мм:

где Т₂ =173Нм

Длина l₁ = 1,5*d₁ = 1,5*38=60 мм

2- я ступень под уплотнение крышки с отверстием и подшипник.

диаметр, мм: d₂ =38+2*3=44мм.

Принимаем d₂ =45мм.

Длина l₂ = 1,5 d₂=1,5*45=68 мм

3 – я ступень под колесо.

Диаметр, мм:

Длина третьей ступени опр еделяется графически по эскизной компоновке.

4-я ступень под подшипник.

Длина четвертой ступени определяется в зависимости от ширины подшипника

Длины ступеней могут быть конструктивно изменены.

Предварительный выбор подшипников для тихоходного вала.

В качестве опор для быстроходного вала редуктора выбираем радиально-упорные шарикоподшипники легкой серии № 46209 ГОСТ831-75 [2, стр. 435, табл. К28]

d = 45 мм; D =85 мм; В = 19 мм; C_r = 38,7 кН, С_0r = 23,1 кН

Таблица 7 Параметры ступеней валов. Предварительный выбор подшипников.

Вал	Размеры ступеней				Подшипники
	d1	d2	d3	d4	номер	d*D*B	Динамич. г/п, кН	Стат. г/п, кН
	L1	L2	L3	L4
б/х	30/45	34/20	36/12	45/-	46209	45*80*19	38,7	23,1
т/х	38/60	45/68	53/-	45/-	46209	45*80*19	38,7	23,1