4.1 Зубчатая передача

При серийном производстве заготовки колес получают из прутка свободной ковкой, а также ковкой в штампах. Для свободной выемки заготовки из штампа принимают значения штамповочных уклонов и радиусов закруглений .

• Конструирование колеса быстроходной ступени

Материал колеса: сталь 40X ГОСТ 4543-71

Твердость поверхности зубьев колеса: 59 HRC

Длина посадочного отверстия колеса:

Модуль зацепления m=1.25

Ширина зубчатого венца

Число зубьев z=161

Диаметр ступицы

Ширина торцов венца

Фаски на торцах венца

Угол фаски

Толщина диска

• Конструирование шестерни тихоходной ступени

Шестерня выполнена за одно целое с валом (вал-шестерня), т.к. качество вала-шестерни выше, а стоимость изготовления ниже, чем вала и насадной шестерни. Материал колеса и вала-шестерни: Сталь 40Х ГОСТ 4543-71. Остальные параметры берутся из Приложения 2.

4.2 Червячная передача

Используется составное червячное колесо: центр – из стали, зубчатый венец – из бронзы. Венец наплавленный: снижаются требования к точности обработки сопрягаемых поверхностей венца и центра, не нужны прессы для их соединения.

Материал червячного колеса: венец  Бронза БрO10Ф1 ГОСТ493-79, ступица  Сталь 45 ГОСТ 1050-88;

Материал червяка  Сталь 40Х ГОСТ 4543-71.

Для свободной выемки заготовок из штампа принимаем значения радиусов закруглений R ≥ 6мм и штамповочных уклонов γ ≥ 7°.

Ширина венца

Модуль зацепления m = 8

Толщина наплавленного венца

Фаски на торцах венца:

Толщина венца центра:

Диаметр ступицы:

Толщина ступицы:

Толщина диска:

Длина посадочного отверстия:

Червяк выполняют стальным заодно с валом.

5 Подбор подшипников качения на заданный ресурс

5.1 Расчет подшипников на быстроходном валу

• Определение сил, нагружающих подшипник

Реакции от консольной силы:

Реакции от сил в зацеплении:

-вертикальные составляющие:

-горизонтальные составляющие:

-суммарные реакции:

-суммарные реакции на валу:

• Расчет на ресурс

Для левой опоры выбран подшипник 205 ГОСТ 8338-75 с параметрами:

d = 25 мм, D = 52 мм, В = 15 мм , Cr = 16.6 кH, Cor = 8.8 кH.

Для правой опоры выбран подшипник 50305 ГОСТ 2893-82 с параметрами:

d = 25 мм, D = 62 мм, В = 17мм , Cr = 22.5 кH, Cor = 11.4 кH.

Радиальная сила: , где - коэффициент эквивалентности. Для типового режима нагружения II .

Эквивалентная радиальная динамическая нагрузка: , где V- коэффициент вращения кольца, V=1 при вращении внутреннего кольца подшипника относительно направления радиальной нагрузки, - коэффициент безопасности, по таблице ; - температурный коэффициент, .

Для левой опоры:

Расчетный ресурс (долговечность) подшипника (ч):

где - коэффициент долговечности, ; - коэффициент, характеризующий совместное влияние на долговечность особых свойств металла деталей подшипника и условий его эксплуатации, .

Расчетный ресурс больше требуемого, следовательно, выбранный подшипник подходит.

Для правой опоры: для радиального подшипника при выполнении условия принимаем Х=1, Y=0 .

Расчетный ресурс (долговечность) подшипника (ч):

где - коэффициент долговечности, по таблице ; - коэффициент, характеризующий совместное влияние на долговечность особых свойств металла деталей подшипника и условий его эксплуатации, .

Расчетный ресурс больше требуемого, следовательно, выбранный подшипник подходит.