3 Расчет быстроходной зубчатой передачи редуктора
Из условия соосности межцентровые расстояния тихоходной и быстроходной передач должны быть равны между собой:
Определяем
нормальный модуль зацепления
.
Для тихоходной ступени в целях обеспечения
плавности работы редуктора и снижения
шума в зацеплении модуль должен быть
несколько выше, чем для быстроходной.
Поэтому для быстроходной передачи
принимаем модуль, предыдущий по значению
из совокупности стандартных значений.
Если
модуль тихоходной ступени
мм, то для быстроходной ступени принимаем
мм.
Определяем число зубьев шестерни:
После
округления принимаем
Определяем число зубьев колеса:
После
округления принимаем
В связи с округлением чисел зубьев проведем корректировку передаточного числа ступени:
Диаметры делительных окружностей:
Диаметры окружностей вершин
-шестерни:
- зубчатого колеса:
Ширина венца:
- зубчатого колеса:
- шестерни:
Окружная скорость колес быстроходной ступени v:
Дальнейший расчет проводится по методике тихоходной ступени.
Выбор материалов зубчатых колес:
Материал шестерни: Сталь 45;
Материал зубчатого колеса: Сталь 35.
Вид упрочняющей термической или химико-термической обработки:
- материал шестерни: улучшение;
- материал колеса: улучшение.
Твердость:
- шестерни HB 280;
- колеса HB 245.
Предел выносливости:
- шестерни:
- зубчатого колеса:
Базовое число циклов контактного нагружения:
- материал шестерни:
- материал зубчатого колеса:
Эквивалентное число циклов воздействия контактных напряжений за время работы передачи (из энергокинематического расчета на валах шестерни и колеса):
- для шестерни:
- для зубчатого колеса:
Следовательно коэффициент долговечности: .
Коэффициент безопасности:
- для шестерни:
-для колеса:
Допускаемое контактное напряжение в зацеплении зубьев:
- шестерня:
- колеса:
Предел выносливости зубьев в условиях изгиба при базовом числе циклов воздействия напряжений изгиба:
- для шестерни:
- для зубчатого колеса:
Базовое число циклов изгибного нагружения:
Эквивалентное число циклов изгибного нагружения:
- для шестерни:
- для зубчатого колеса:
Следовательно коэффициент долговечности:
Коэффициент,
учитывающий шероховатость сопряженных
поверхностей зубьев:
Коэффициент,
учитывающий влияние деформационного
и электрохимического упрочнения :
Коэффициент,
учитывающий влияние двустороннего
приложения нагрузки:
Коэффициент безопасности:
- для шестерни:
-для колеса:
Коэффициент запаса прочности при воздействии изгибающих нагрузок:
Допускаемое контактное напряжение в зацеплении зубьев:
- шестерня:
- колеса:
Окружная сила в зацеплении:
Рассчитаем действующие контактные напряжения по формуле:
Где
Проверим выполнение условия прочности по контактным напряжениям:
Определим степень снижения фактических контактных напряжений относительно допускаемых:
Определим параметры прочности на изгиб шестерни и колеса
Коэффициент формы зуба:
шестерни:
зубчатого колеса:
Определим параметры прочности на изгиб:
-шестерни:
- колеса:
Принимаем решение, какой коэффициент формы зуба используем в дальнейшем расчете
Коэффициент неравномерности распределения нагрузки:
Коэффициент динамической нагрузки:
Фактические напряжения изгиба определим по формуле:
Проверим выполнение условия прочности при изгибе:
Определим степень снижения фактических напряжений изгиба относительно допускаемых:
Выпишем окончательные расчетные значения основных параметров передачи: