2 Расчёт передач

2.1 Расчет цилиндрической тихоходной зубчатой передачи

2.1.1 Выбор материала зубчатых колёс, назначение упрочняющей обработки и определение допускаемых напряжений

Шестерня – сталь 40ХН, термообработка – закалка, твёрдость 50,5HRC; колесо – сталь 40Х, термообработка – улучшение, твердость 285HB.

Число циклов перемены напряжения:

для колеса: ,

где - суммарный ресурс, ,

где - число лет, =5

- коэффициент годовой эксплуатации;

- коэффициент суточной эксплуатации;

,

– угловая скорость промежуточного вала, = 151,84 рад/с,

;

для шестерни: ,

.

Число циклов перемены напряжения, соответствующее пределу кон-

тактной выносливости

для колеса: ,

для колеса: .

K_HL2, K_FL2 – коэффициентs долговечности колеса:

;

;

;

;

K_HL1, K_FL1 – коэффициентs долговечности шестерни:

,

,

,

.

Допускаемые контактные напряжения изгиба, соответствующие числу циклов N_H0 и :

для колеса: МПа,

МПа;

для шестерни: МПа,

МПа.

Полагая, что модуль

Допускаемые контактные напряжения и напряжения изгиба с учетом времени работы передачи:

для колеса: МПа,

МПа;

для шестерни: МПа,

МПа.

Среднее допускаемое контактное напряжение:

МПа,

МПа,

;

условие прочности выполнено.

для шестерни: МПа,

для колеса: МПа.

Выбираем наименьшее значение:

Мпа.

2.1.2 Определение размеров венцов зубчатых колес

Межосевое расстояние:

,

где К_а – коэффициент, равный для косозубого зацепления К_а = 4300 ;

u – передаточное число; u=2;

[]_H – допускаемое расчетное контактное напряжение;

[]_H =411,6714МПа;

_а – коэффициент ширины зубчатого венца; для несимметричного

расположения колеса относительно опор принимаем _а=0,5;

Т₂ – вращающий момент на валу колеса, Н·м; Т₂ =67,49Н·м;

К_Н – коэффициент нагрузки; К_НВ =1,04.

мм.

Ближайшее стандартное значение по ГОСТ 2185: мм

Предварительные размеры колеса:

,

мм;

Ширина зубчатого венца колеса:

,

мм.

Нормальный модуль зацепления принимаем по ГОСТ 9563:

мм,

мм.

Минимальный угол наклона зубьев:

,

,

.

Суммарное число зубьев:

,

.

Действительное значение угла наклона зубьев:

,

,

,

.

Так как передача прямозубая, то минимальный угол наклона зубьев . Отсюда числа зубьев шестерни и колеса равны:

;

Принимаем , тогда

Определяем основные размеры шестерни и колеса:

- делительные диаметры

;

мм;

мм;

Проверка:

;

мм;

- диаметры вершин зубьев:

;

мм;

;

мм;

- диаметры впадин зубьев:

;

мм;

;

мм;

- ширина зубчатого венца шестерни:

;

мм.

Коэффициент ширины шестерни по диаметру:

;

Определим фактическое передаточное число:

;

.