3. Расчет тихоходной передачи редуктора
3.1 Исходные данные для расчета:
Т3= 431486 Н*мм - крутящий момент на колесе;
n3= 83,3 об/мин – частота вращения шестерни;
U= 2 - передаточное отношение;
НВ1= НВ2= 350 - твердость поверхностей зубьев шестерни и колеса (термообработка - объемная закалка);
ва= 0.35 - относительная ширина передачи;
z1= 22 - число зубьев шестерни;
z2=U*z1= 2* 22=44 - число зубьев колеса;
УF1= 4.04 - коэффициент формы зуба шестерни;
УF2= 3.63 - коэффициент формы зуба колеса;
КН= 1.15 - коэффициент неравномерности распределения нагрузки при расчете контактных напряжений (, рис.5, с.17);
КF=1,22- коэффициент неравномерности распределения нагрузки при расчете изгибных напряжений (, рис.7, с.21).
3.2 Определение допускаемых контактных напряжений
3.2.1 Базовое число циклов нагружения зубьев шестерни при расчете на контактную прочность:
3.2.2 Эквивалентное число циклов нагружения зубьев шестерни:
3.2.3 Коэффициент долговечности:
В
соответствии с рекомендациями (,
с.14) принимаем
3.2.4 Допускаемое контактное напряжение для шестерни:
3.2.5 Твердость рабочих поверхностей зубьев колеса:
НВ2=НВ1- НВ=350
Поскольку НВ1=НВ2 проектировочный расчет будем вести по Н1
3.3 Проектировочный расчет передачи
3.3.1 Межосевое расстояние:
КН=1,1*КН =1,1*1,15=1,265-предварительное значение коэффициента нагрузки
3.3.2 Модуль зацепления:
По ГОСТ 9563-80 примем m= 3,5, мм
3.3.3 Уточним межосевое расстояние:
3.3.4 Ширина колеса:
в2=а *ва =119,2*0,35=41,7
Ширина шестерни: в1=42
3.3.5 Окружная скорость в зацеплении:
3.3.6 Уточненное значение коэффициента динамичности нагрузки:
3.3.7Уточненное значение коэффициента нагрузки:
KH=KH * KHV = 1,15*1=1,15
3.3.8 Действительное контактное напряжение:
3.3.9 Недогрузка:
т.е. условие контактной прочности выполнено.
3.4 Проверка зубьев на изгиб
3.4.1 Определение допускаемых изгибных напряжений:
F lim в=600 Н/мм2 - базовый предел выносливости материала зубьев при расчете на изгиб при объемной закалке
КFC=0,8 -коэффициент изменения цикла (передача)
-коэффициент
долговечности (принимаем КFL=1,0)
3.4.2 Коэффициент динамичности нагрузки для расчета по изгибным напряжениям:
3.4.3 Коэффициент нагрузки:
KF=KF * KFV =1,23*1,01= 1,24
3.4.4 Действительные изгибные напряжения:
<
=240 Н/мм2,
т.е. условие изгибной прочности выполнено.
3.5 Диаметры колес
3.5.1 Делительные диаметры шестерни и колеса:
d1=m * z1=3,5*22=79,5
d2=m * z2=3,5*44=158,9
3.5.2 Диаметры окружностей вершин:
79,5+2*3,5=86,5
158,9+2*3,5=165,9
3.5.3 Диаметры окружностей впадин:
79,5-2,5*3,5=
70,7
158,9-2,5*3,5=
150,2
3.6 Силы, действующие в зацеплении
3.6.1 Окружные силы:
3.6.2 Радиальные силы:
