1.2 Назначение термообработки материала

Термообработку материала выбирают, учитывая следующие условия:

1. Td_вых ≤ 1000 Н·м - термоулучшение, нормализация;

2. 1000 < Td_вых ≤ 1500 Н·м - закалка с низким отпуском;

3. 1500 < Td_вых - цементация, азотирование.

Так как Td_вых = 1651 Н·м, то выбираем для материала термообработку - азо-

тирование.

Допускаемое напряжение

[σ_н] = 1000 … 1200 МПа

Выберем допускаемые напряжения для быстроходной и тихоходной ступени, учитывая, что в тихоходной ступени σ_н должно быть выше на 30…50 МПа.

Принимаем

[σ_н]_б = 1050 МПа, [σ_н]_т = 1100 МПа.

1.3 Коэффициенты относительной ширины колес

Относительную ширину колес определяем по формуле:

ψ_ва = , (1.6)

ψ_ва = 0,25…0,4

Принимаем :

-ширину колес быстроходной ступени ψ_{ва б} = 0,3;

-ширину колес тихоходной ступени ψ_{ва т} = 0,35.

1.4 Эквивалентное время работы редуктора

Время работы редуктора определяем по формуле:

Lh_e = μ_н ·Lh, (1.7)

где μ_н = 0,18, [3, табл. 8.9];

Lh - заданный срок службы, час.

Lh_e = 0,18·13000 = 2340 час.

2 Выбор оптимального варианта компоновки редуктора

2.1 Определение диаметра выходного вала

Диаметр выходного вала определяем по формуле:

d_вых = , (2.1)

где [τ] = 15 … 30 МПа;

Принимаем [τ] = 20 МПа.

d_вых = мм;

Полученный диаметр выходного вала округлим в соответствие с нормальными размерами по ГОСТ 6636 – 69 [2, С.410] и принимаем d_вых = 75 мм.

2.2 Условия для выбора оптимального варианта

Для выбора оптимального варианта необходимо проверить два условия - условие сборки и условие смазки.

1. Условие сборки.

Δ = a_wт - - ≥ 10 … 15 мм (2.2)

Рисунок 1 - Схема редуктора

2. Условие смазки

d_2Т > d_2Б

Проверим условия для данных шести вариантов компоновки редуктора.

Вариант № 1

a_wт = 190 мм, d_2Б = 150,76 мм;

Δ = 190 - - = 77,12 ≥ 10 … 15 мм;

d_2Т > d_2Б

316 > 150,76

Оба условия выполняются.

Вариант № 2

a_wт = 180 мм, d_2Б = 170,88 мм;

Δ = 180 - - = 57,06 ≥ 10 … 15 мм;

d_2Т > d_2Б

291 > 170,88

Оба условия выполняются.

Вариант № 3

a_wт = 170 мм, d_2Б = 190,98 мм;

Δ = 170 - - = 37,01 ≥ 10 … 15 мм;

d_2Т > d_2Б

270,8 > 190,98

Оба условия выполняются.

Вариант № 4

a_wт = 160 мм, d_2Б = 211,34 мм;

Δ = 160 - - = 16,83≥ 10 … 15 мм;

d_2Т > d_2Б

247,55 > 211,34

Оба условия выполняются.

Вариант № 5

a_wт = 160 мм, d_2Б = 170,88 мм;

Δ = 160 - - = 1,765 < 10 … 15 мм;

d_2Т > d_2Б

238,49 < 241,47

Оба условия не выполняются.

Вариант № 6

a_wт = 160 мм, d_2Б = 264,1 мм;

Δ = 160 - - = -9,55 < 10 … 15 мм;

d_2Т > d_2Б

232,45 < 264,1

Оба условия не выполняются.

Условиям 1 и 2 удовлетворяют первые 4 варианта, наиболее оптимальным является вариант № 4, т.к. значение d_2Б наиболее близко к значению d_2Т.