5. Компоновка развертки и свертки коробки скоростей

4.5.1 Компоновочная схема разрабатывается в следующем порядке:

1. Определяются расстояния между осями валов и проводятся осевые линии.

2. На осях располагаются зубчатые колеса, муфты и другие передачи и механизмы в соответствии с кинематической схемой. При этом нужно обеспечить возможность перемещения подвижных зубчатых колес и муфт, размещения механизмов управления, регулирования подшипников, сборки и разборки узла, а также обратить внимание на то, чтобы передвижные блоки зубчатых колес не сцепились одновременно с двумя неподвижными колесами на смежном валу.

3. Вдоль оси каждого вала проставляются все соответствующие конструктивные размеры, что позволяет определить его ориентировочную длину.

4.5.2 Вычерчивание свертки коробки скоростей.

1. Выбирается положение оси первого вала.

2. Из центра первого вала проводится окружность радиусом, равным расстоянию между осью первого вала и осью соседнего вала. Любая точка на этой окружности может быть центром этого вала и будет удовлетворять условию зацепляемости колес. Центр выбирается с учетом возможности рационального расположения и остальных валов.

3. Таким же путем определяются центры других валов. При расположении валов необходимо обеспечить простую форму корпуса, удобство его обработки, сборки и разборки. Нужно стремиться располагать центры валов на одних и тех же линиях, как по вертикали, так и по горизонтали, что делает корпус более технологичным.

4. Расчет деталей и узлов станка

5.1.Проверочный расчет зубчатых передач

5.1.1. Проверочный расчет на выносливость по контактным напряжениям [5, с.24-26].

Расчетное контактное напряжение определяем по формуле

, (5.1.1.)

где – коэффициент, учитывающий форму сопряженных поверхностей зубьев, ;

- коэффициент, учитывающий механические свойства материалов колес, для стальных колес

- коэффициент, учитывающий длину контактных линий,

– диаметр делительной окружности шестерни, мм;

– передаточное число зубчатой передачи;

- удельная расчетная окружная сила при расчете по контактным напряжениям, Н/мм.

, (5.1.2)

где - удельная расчетная окружная сила в месте ее наибольшей концентрации, МПа;

– коэффициент динамической нагрузки при расчете по контактным напряжениям.

Удельная расчетная окружная сила в месте ее наибольшей концентрации определяется по формуле:

(5.1.3)

где - окружная сила, действующая в зацеплении, Нм;

B – ширина колеса, мм.

Окружная сила определяется по формуле:

, (5.1.4)

где - момент на валу, Нм;

– диаметр делительной окружности шестерни, мм.

Коэффициент динамической нагрузки при расчете по контактным напряжениям определяется по формуле:

, (5.1.5)

где - удельная окружная динамическая сила при расчете по контактным напряжениям, Н/мм;

- расчетная удельная окруж­ная сила в зоне наибольшей ее концентрации, Н/мм.

Удельная окружная динамическая сила определяется по формуле:

(5.1.6)

где — коэффициент, учитывающий влияние вида зубчатой передачи и модификации про­филя головок зубьев; для колес НВ 350;

— коэффи­циент, учитывающий влияние разности шагов зацепления зубьев шестерни и колеса [5,табл. 4.5, 4.6];

v — окружная скорость, м/с:

, (5.1.7)

где - диаметр делительной окружности шестерни, мм;

– межцентровое расстояние, мм;

— передаточное число.

Расчетная удельная окруж­ная сила в зоне наибольшей ее концентрации определяется по формуле:

, (5.1.8)

где - коэффициент, учитывающий внешнюю динамическую нагрузку, .

Рассчитываем на выносливость по контактным напряжениям группы зубчатых передач (по z1, z4, z6).

Окружная скорость по формуле (5.1.7) равна:

;

;

;

Удельная окружная динамическая сила по формуле (5.1.6) равна:

;

;

;

Окружная сила по формуле (5.1.4) равна:

;

;

.

Расчетная удельная окруж­ная сила согласно формуле (5.1.8):

;

;

.

Коэффициент динамической нагрузки при расчете по контактным напряжениям определяем по формуле (5.1.5):

;

;

.

Удельная расчетная окружная сила в месте ее наибольшей концентрации согласно формуле (5.1.3):

;

;

.

Удельная расчетная окружная сила при расчете по контактным напряжениям согласно формуле (5.1.2):

;

;

.

Расчетное контактное напряжение определяем по формуле (5.1.1.):

;

;

.

.