2.5.6 Расчет быстроходной ступени редуктора (косозубое зацепление)

Данные к расчету

Рисунок 2.11 – Расчетная схема быстроходной прямозубой передачи:

и делительные диаметры шестерни, колеса; и диаметры выступов шестерни, колеса; и диаметры впадин шестерни, колеса; и ширина венца шестерни, колеса; межосевое расстояние.

Коэффициент ширины венца колеса по межосевому расстоянию так как ступень быстроходная, принимаем .

Коэффициент ширины венца по делительному диаметру шестерни:

Коэффициенты неравномерности расположения нагрузки по длине зуба.

По графику рис. 4.4 [1] в соответствии с кривой 3, при :

Межосевое расстояние:

где вспомогательный коэффициент, для косозубых передач [1];

коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по длине контактной линии, передаточное число; коэффициент ширины венца зубчатого колеса относительно межосевого расстояния ; допускаемое контактное напряжение, а т. к. передача косозубая, то

т. к. то для дальнейшего расчета принимаем численный коэффициент согласования размерности.

устанавливаем

Нормальный модуль зацепления:

По ГОСТу принимаем (см. таблица 4.13 [1]).

Ширина венца колеса и шестерни:

_{устанавливаем}

Суммарное число зубьев и число зубьев шестерни и колеса, при предварительно принятом значении

где межосевое расстояние;

модуль передачи, (см. пункт 4.7 ПЗ);

устанавливаем

устанавливаем

_{устанавливаем}

Тогда действительное значение угла β

Значения угла β не должно выходить за рамки рекомендуемого диапазона значения, в нашем случае [1], следовательно принятый модуль и числа зубьев не подходит. Поэтому следует принять применяем .

Уточненное передаточное отношение

тогда

Геометрические параметры:

- делительные диаметры шестерни, колеса

- диаметры выступов шестерни, колеса

- диаметры впадин шестерни, колеса

- уточненное межосевое расстояние

Скорость в зацеплении:

исходя из назначаем 9-ю степень точности изготовления зубчатого зацепления (таблица 4.6 [1]), а так как это <3,5 м/с, то подшипниковые пространства будем отделять от внутренней полости корпуса мазеудерживающими кольцами.

Силы в зацеплении:

- окружные

- радиальные

- осевые усилия

Рисунок 2.12 - Схема сил, действующих в зацеплении.

2.5.7 Ориентировочный расчет и разработка конструкции валов

Ориентировочный расчет строится по пониженным напряжениям кручения для выходных концов вала:

для промежуточных валов:

Входной диаметр вала определяется по крутящему моменту и в случае соединения его с валом электродвигателя через муфту соединительную

где диаметр вала электродвигателя.

Входной вал (ведущий).

Данные к расчету:

;

Рисунок 2.13 – Ведущий вал

Так как то выходной конец вала (под чашкой муфты соединительной)

устанавливаем а остальные конструктивно.

Проверка изготовления шестерни:

где диаметр впадин шестерни; диаметр вала; размер глубины шпоночного паза в шестерне, выбранный из таблиц на шпоночные соединения (стр. 16 [2]).

Шестерня цилиндрического зацепления изготавливаются отдельно от вала, если для конического .

В нашем случае

что

Шестерня изготавливается вместе с валом.

Рисунок 2.14 - Оценка изготовления шестерни на быстроходном валу

Рисунок 2.15- Уточненная конструкция ведущего вала

Промежуточный вал. Диаметр вала под колесом.

Данные к расчету:

;

;

где момент вращения быстроходного колеса (Н·мм); допускаемое касательное напряжение (для промежуточных валов ).

устанавливаем а остальные конструктивно.

Рисунок 2.16 - Диаметральные размеры промежуточного вала

Проверка изготовления шестерни

что

Шестерня изготавливается отдельно от вала.

Рисунок 2.17 - Оценка изготовления шестерни на промежуточном валу

Выходной вал. Диаметр вала под муфтой соединительной.

Данные к расчету:

;

Рисунок 2.18 – Диаметральные размеры выходного вала

устанавливаем а остальные конструктивно.

Рисунок 2.19 – Схема нагружения валов

Силы, действующие в зацеплении быстроходной ступени:

—окружные

—радиальные

—осевые

Силы действующие в зацеплении тихоходной ступени:

—окружные

—радиальные

Расчет длины входного вала по участкам:

Расчет длины промежуточного вала по участкам:

Расчет длины выходного вала по участкам:

Воздействие муфт на валы:

Рисунок 2.20 – Схема эскизной компоновки редуктора