4.Расчет зубчатых передач.

4.1.Выбор материала для колеса червячного и червяка.

На основании рекомендаций [7,66] принимаем для червяка сталь 45 с закалкой до твердости не менее HRC45 и последующим шлифованием. А для венца червячного колеса принимаем бронзу БрОФ10-1, отлитую в кокиль с закалкой до твердости не менее HRC45.

4.2Определение допускаемых контактных напряжений.

Эквивалентное число циклов напряжений в зубьях, соответствующее рабочему числу циклов передачи при переменной нагрузки.

Продолжительность работы передачи под нагрузкой за расчетный срок службы, ч; при работе передачи с переменными нагрузками.

Из графика нагрузки:

тогда

N_E=602880 ((2,2⁴55,5)+(1⁴7400,45)+(0,8⁴4625,28)+(0,5⁴6475,39))=1,90110⁹

При. N_E > 2510⁷, следует принимать N_E=2510⁷

Коэффициент режима и длительности работы передачи

Подбор материала колес.

Выбираем материал – 40Х, обработка – поверхностная закалка.

Твердость для шестерни: HRC₁=42…44

Твердость для колеса: HRC₂=40…42

Для данной стали базовое число циклов нагружения

Т.к. N_E>N_O то K_HL=1

Коэффициент запаса прочности n_H=1,1, тогда допускаемые контактные напряжения при проектном расчете

;

,

Для косозубых колес расчетное допускаемое напряжение находится по формуле:

Для шестерни:

Для колеса:

Тогда =

Требуемое условие выполняется

4.3.Расчет быстроходной ступени.

Назначим червяк Z₁=2

Коэффициент диаметра примем равным q =10

делительный угол подъема линии витка червяка  = 1119’

Принимаем значение K_H =1,07

Находим межосевое расстояние.

Находим модуль

примем модуль m = 5 (мм)

Уточним межосевое расстояние

Тогда контактные напряжения равны

Перегрузка

Основные параметры передачи.

Делительный диаметр червяка

Диаметр вершин витков червяка

Диаметр впадин витков червяка

Длина нарезанной части червяка

примем b₁ = 90 (мм)

Делительный диаметр червячного колеса

Диаметр вершин зубьев колеса

Диаметр впадин зубьев колеса

Наибольший диаметр червячного колеса

Ширина венца колеса

Условный угол обхвата

Расчет на выносливость по напряжениям изгиба

Напряжения от изгиба (для колеса)

Коэффициент долговечности

принимаем N_E = 2510⁶

Эквивалентное число зубьев

Для Y_F = 2,25 по таблице 4.5 [1, c 63]

 - коэффициент, учитывающий износ зубьев закрытых передач  = 1

Расчет напряжения от изгиба

Напряжение на изгиб при пуске двигателя

4.4.Расчет тихоходной ступени

Принимаем значения коэффициента нагрузки для случая не симметрично расположенных колес таблице 3.1 [1,c 26]

K_H=1,2

Коэффициенты ширины венцов по межосевому расстоянию [1,c 27]

_ba=0,25

Рассчитываем межосевое расстояние из условия прочности

Округляем его до ближайшего значения по СТ СЭВ 229-75 из стандартного ряда принимаем a_wT=170(мм).

Выбираем модуль из полученного интервала

Принимаем модуль m_t=3

Число зубьев шестерни

Принимаем Z₃=19

Определим число зубьев колеса

Принимаем Z₄=93

Уточнение

Проверка межосевого расстояния

Основные размеры шестерни и колеса

Делительные диаметры

шестерни ; принимаем

колеса ; принимаем

Диаметры вершин зубьев

шестерни

колеса

Ширина

колеса принимаем

шестерни

Определим коэффициент ширины по диаметру

Окружная скорость колес тихоходной ступени

Проверка контактных напряжений

Проверка (753,03-733,95)/733,95=0,0259=2,59% Перегрузка допустима

, т.к. НВ>350 то предельное напряжение находим по формуле:[1,с41]

Силы действующие в зацеплении тихоходной ступени:

окружная

радиальная

Проверка зубьев тихоходной ступени на выносливость по напряжениям изгиба.

.

Коэффициент нагрузки

Где:

при принимаем таб 3.7[1, стр 35].

при скорости выбираем таб 3.8[1, стр 36],

тогда

для шестерни при - ,

для колеса при - .

Допускаемое напряжение ;

где,

для шестерни ,

для колеса .

Коэффициент запаса прочности ,

где

,

тогда .

Допускаемые напряжения и отношения :

• для шестерни , ;

• для колеса , .

Найденное отношение меньше для шестерни. Следовательно, дальнейшую проверку проводим для зубьев шестерни.

Проверяем зуб шестерни:

.

Проверяем зубья на перегрузку:

Так как НВ>350 по таб 3.2 [3, стр 50] находим _в:

Напряжения изгиба при пуске двигателя

Напряжение изгиба при пуске

Перегрузка