774Equation Section (Next)4 Расчет быстроходной ступени редуктора

Расчет быстроходной ступени редуктора выполним в соответствии с методикой, изложенной в [1, с. 43-49, 56-59].

4.1 Выбор материалов и определение допускаемых напряжений

В качестве материала для изготовления элементов быстроходной ступени как и для тихоходной ступени примем легированную сталь 40Х.

Назначаем для колеса термообработку: улучшение 250 НВ, σ_в = 850 МПа, σ_т = 550 МПа. В косозубых передачах зубья шестерен целесообразно выполнять с твердостью значительно превышающей твердость зубьев колеса, поэтому термообработка шестерни тихоходной ступени – азотирование 58 НRC, сердцевины 28 НRC, σ_в = 1000 МПа, σ_т = 800 МПа.

Предел контактной выносливости, МПа

колеса

78478\* MERGEFORMAT (.)

шестерни

Количество циклов, при котором наступает усталость [1, с.41]: колеса N_H0 = 1,5·10⁷ циклов; шестерни N_H0 = 11,5·10⁷ циклов.

Расчетное число циклов напряжений при постоянном режиме нагрузки:

79479\* MERGEFORMAT (.)

где n – частота вращения колеса, n_II = 646,93 об/мин, n_I = 2840 об/мин;

t – суммарный срок службы, t = 27000 часов;

с – число зацеплений зуба за один оборот колеса

Допускаемые контактные напряжения, МПа

80480\* MERGEFORMAT (.)

За расчетное для быстроходной ступени принимаем значение

81481\* MERGEFORMAT (.)

Предел выносливости зубьев по напряжениям изгиба, МПа

колеса

82482\* MERGEFORMAT (.)

шестерни

83483\* MERGEFORMAT (.)

Допускаемые напряжения изгиба, МПа

84484\* MERGEFORMAT (.)

где S_F – коэффициент безопасности, S_F = 1,75;

K_FC – коэффициент, учитывающий влияние двухстороннего приложения нагрузки, при односторонней нагрузке K_FC = 1

Предельные контактные напряжения, МПа

колеса

85485\* MERGEFORMAT (.)

шестерни

86486\* MERGEFORMAT (.)

Предельные напряжения изгиба, МПа

колеса

87487\* MERGEFORMAT (.)

шестерни

4.2 Проектировочный расчет ступени

Так как редуктор соосный, то межосевое расстояние для двух ступеней будет одинаковым, a_w = 105 мм.

Коэффициент ширины колеса относительно межосевого расстояния

88488\* MERGEFORMAT (.)

где K_Hβ=1

Принимаем ψ_ba = 0,25 в соответствии с рекомендациями [1, с. 50, табл. 4.6].

Ширина колеса, мм

89489\* MERGEFORMAT (.)

Модуль, мм

90490\* MERGEFORMAT (.)

где ψ_m = 20

Принимаем стандартное значение модуля m = 1,5 мм.

Угол наклона зуба

91491\* MERGEFORMAT (.)

где ε_β = 1,1

Суммарное число зубьев

92492\* MERGEFORMAT (.)

Принимаем суммарное число зубьев z_Σ = 137.

Число зубьев шестерни

93493\* MERGEFORMAT (.)

Принимаем количество зубьев шестерни z₁ = 26.

Число зубьев колеса

94494\* MERGEFORMAT (.)

Фактическое передаточное число быстроходной ступени

95495\* MERGEFORMAT (.)

Уточненное значение угла наклона зуба

96496\* MERGEFORMAT (.)

Делительные диаметры шестерни и колеса, мм

97497\* MERGEFORMAT (.)