RGR_2_DMM

РГР №2

Расчет на прочность зубчатой передачи

2.1 Исходные данные

1. Электродвигатель (АИР);

2. Ременная передача;

3. Редуктор;

4. Муфта компенсирующая (зубчатая);

5. Рама.

n₁= мин^-1;

T₁=162,91 Н*м;

n₂= мин^-1;

T₂=393,448Н*м;

_­

- Передача закрытая, нереверсивная;

- Срок службы: L=5 лет;

К_сут=0,67; К_год=0,75.

- Режим нагружения: типовой 3 – средний нормальный;

- Производство передачи: крупносерийное.

2.2 Выбор материалов и расчет допускаемых напряжений

Выполняется по таблице П. 1 [2]

№10

Сталь 40ХH т. о. закалка ТВЧ;

HRC;

D_пред1=80мм;

№3

Сталь 40Х т. о. улучшение;

HRC;

D_пред2=200мм;

МПа;

Необходимо обеспечить:

нв;

;

;

Где - суммарное время работы передачи в часах;

n - частота вращения зубчатого колеса, мин^-1;

c - число зацеплений за один оборот, c =1;

N – число циклов нагружения.

;

;

;

;

Где – эквивалентное число циклов нагружения;

- коэффициент, выбираемый по таблице П. 2 [2].

=0,18;

циклов;

циклов;

Базовое число зависит от твердости поверхности зуба:

Где коэффициент долговечности, причем

= 1,0107;

;

;

;

;

Где - допускаемое контактное напряжение с учетом

- допускаемое контактное напряжение для

Определяется по таблице П. 1 [2]

;

;

Для ), но

В качестве допустимого напряжения выбираем меньшее из двух значений (согласно стандарту).

;

Где – эквивалентное число циклов нагружения (по изгибу);

– коэффициент, выбранный по таблице П. 2 [2] и рисунку П. 1 [2];

;

циклов;

циклов;

Базовое число циклов для всех сталей.

Где - коэффициент долговечности (по изгибу);

- для зубчатых колес с твердостью поверхности ;

- для зубчатых колес с со шлифованной переходной поверхностью независимо от твердости и термообработки;

- для зубчатых колес с нешлифованной переходной поверхностью.

; (шлиф. перех. пов.)

; (шлиф. перех. пов.)

;

Где - допускаемое напряжение изгиба, МПа;

- допускаемое напряжение изгиба при и определяем по таблице П. 1 [2];

– коэффициент, равный 1 при односторонней нагрузке (нереверсивная передача); для реверсивной передачи.

;

;

МПа;

;

МПа;

Предельно допускаемые напряжения для кратковременной (пиковой) перегрузки по таблице П. 1 [2];

МПа;

МПа;

МПа;

МПа;

2.3 Проектный расчет зубчатой передачи

,

Где - межосевое расстояние, мм;

- приведенный модуль упругости, МПа;

- вращающий момент на колесе, Н*м;

– коэффициент, учитывающий концентрацию нагрузки;

- передаточное число;

- коэффициент ширин зуба относительно межосевого расстояния: ;

- для передач внутреннего зацепления.

Задаем значение коэффициента согласно рекомендации таблицы П. 3[2]. Из ряда чисел П. 4. [2]

Выбираем =0,25…0,4;

=0,25;

;

;

;

По таблице П. 5 [2] находим

;

;

Подставляя , и другие значения в формулу для расчета, находим:

Принимает мм (из ряда чисел 20 по П. 4)

Где - рабочая ширина зубчатого венца шестерни, мм

2.3.1 Выбор модуля

Выполняется по рисунку П. 2 [2]

Выбираем из стандартного ряда значений П. 7 [2].

2.3.2 Расчет делительных диаметров

Где - коэффициент осевого перекрытия,

- угол наклона зуба (в первом приближении).

;

;

зубьев;

Коррекция угла :

Выполнить условие: ­

Где - Число зубьев шестерни,

- Число зубьев колеса;

Принимаем: зуб;

Расхождение с заданным:

2.4. Проверка выполнения условий прочности

2. 4. 1. Условие прочности по контактным напряжениям

Где - контактное напряжение, МПа;

- вращающийся момент на шестерне, Н*мм;

« - » для передачи внутреннего зацепления;

- начальный диаметр шестерни, мм. Для передачи без смещения и с ;

– угол зацепления, для передач , ;

– коэффициент снижения контактных напряжений в косозубой передаче;

- коэффициент расчетной нагрузки, причем: ;

– коэффициент динамичной нагрузки, определяемый по формулам из таблицы П. 7 [2].

Где – окружная скорость колеса, ;

По таблице П.6 определяем степень точности передачи:

Степень точности –девятая;

- коэффициент торцевого перекрытия,

Где – коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки между зубьями, таблица П. 6 [2].

(9-я степень точности)

Расхождение:

Требуется корректировка

Где - новое (искомое) значение размера.

Принимаем

Уменьшение благоприятно при консольном расположении шестерни.

2.4.2 Условия прочности по напряжениям изгиба

Где - коэффициент формы зуба. Его значение находим по формуле из таблицы П. 8;

окружная сила, Н;

- коэффициент снижения изгибных напряжений в косозубой передаче;

– коэффициент расчетной нагрузки, причем:

Формулы для расчета находим по таблице П.9 [2] и П.7 [2].

пятая схема, консольное расположение,

девятая степень точности,

где - число зубьев эквивалентного прямозубого колеса.

Находим отношение

т. к. то, расчет ведем по «колесу»;

По таблице П. 6. [2] находим:

Условия прочности выполняются.

2.4.3 Проверочный расчет на заданную (пиковую) перегрузку

Где

– Соответственно пусковой и номинальный вращающие моменты электродвигателя привода;

– мощность по каталогу и расчетная мощность электродвигателя

АИР 100L4У3; Р_эд =5,5 кВт; Р_{эд. р} =4,2 кВт =2;

Условия прочности соблюдаются.

Список используемых источников:

1. Надеждин И.В. Кинематический расчет приводов технологического оборудования: Пособие. – 2-е издание. – стереотип. – Рыбинск: РГАТА, 2005. – 46 с.

2. Трусов В.В., Жуков Д.В. Прочностные расчеты зубчатых передач редукторов и коробок скоростей: Учебное пособие/РГАТА. – Рыбинск, 2002. – 94с.