6.2. Проектировочный расчет закрытой передачи
6.2.1. Выбор материала зубчатых колес, и определение допускаемых напряжений
Из-за небольшого передаточного числа передачи выбираем для шестерни и колеса материал – сталь 40Х с одинаковой термообработкой l – улучшением и следующими характеристиками (табл. 1.2).
|
|
Шестерня |
Колесо |
|
|
900 |
790 |
|
|
750 |
640 |
|
НВ |
269…302 |
235…262 |
|
HBcp |
285 |
248 |
,
МПа
,
МПаПринимаем HBср= (HBmax+HBmin)/2
Допускаемые контактные напряжения для зубьев шестерни и колеса в соответствии с табл. 5.1:
;
.
Таблица 6.3
Двигатели. Основные размеры, мм
|
Тип двигателя |
Число полюсов |
Исполнение | ||||||||||||||||||
|
IM1081 |
IM1081, IM2081, IM3081 |
IM1081, IM2081 |
IM2081, IM3081 | |||||||||||||||||
|
d30 |
l1 |
l30 |
d1 |
b1 |
h1 |
l30 |
l31 |
d10 |
b10 |
h |
h10 |
h31 |
l20 |
l21 |
d20 |
d22 |
d24 |
d25 | ||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
21 |
|
71А, В |
2,4,6,8 |
170 |
40 |
285 |
19 |
6 |
6 |
90 |
45 |
7 |
112 |
71 |
9 |
201 |
3,5 |
10 |
165 |
12 |
200 |
130 |
|
80А |
186 |
|
300 |
22 |
100 |
50 |
10 |
125 |
80 |
10 |
218 | |||||||||
|
80В |
320 | |||||||||||||||||||
|
90L |
208 |
|
350 |
24 |
8 |
7 |
125 |
56 |
140 |
90 |
11 |
243 |
4 |
12 |
215 |
15 |
250 |
180 | ||
|
100S |
235 |
60 |
362 |
28 |
112 |
63 |
12 |
160 |
100 |
12 |
263 |
14 | ||||||||
|
100L |
392 |
140 | ||||||||||||||||||
|
112М |
260 |
80 |
452 |
32 |
10 |
8 |
70 |
190 |
112 |
310 |
18 |
265 |
300 |
230 | ||||||
|
132S |
302 |
480 |
38 |
89 |
216 |
132 |
13 |
350 |
5 |
18 |
300 |
19 |
350 |
250 | ||||||
|
132М |
530 |
178 | ||||||||||||||||||
|
160S |
2 |
358 |
110 |
624 |
42 |
12 |
108 |
15 |
254 |
160 |
18 |
430 |
15 | |||||||
|
4,6,8 |
48 |
14 |
9 | |||||||||||||||||
|
160М |
2 |
667 |
42 |
12 |
8 |
210 | ||||||||||||||
|
4,6,8, |
48 |
14 |
9 | |||||||||||||||||
|
180S |
2 |
410 |
662 |
48 |
14 |
9 |
203 |
121 |
279 |
180 |
20 |
470 |
18 |
350 |
400 |
300 | ||||
|
4,6,8 |
55 |
16 |
10 | |||||||||||||||||
|
180М |
2 |
702 |
48 |
14 |
9 |
241 | ||||||||||||||
|
4,6,8, |
55 |
16 |
10 | |||||||||||||||||
За
расчетное допускаемое напряжение
принимаем меньшее из
и
,
следовательно,
= 515 МПа.
Коэффициент безопасности по напряжениям изгиба для зубьев шестерни и колеса выбираем по таблице 5.2.
293 МПа;
255 МПа.
6.2.2. Определение диаметра внешней делительной окружности колеса
Основной габаритный размер передачи - делительный диаметр колеса по внешнему торцу - рассчитывают по формуле [1]:
,
где u – расчетное передаточное число конической передачи, u = tgδ2 или u = z2/z1;
Епр - приведённый модуль упругости, для стальных колёс Епр = 2,1∙105 МПа;
T2- вращающий момент на валу колеса, Н×мм;
KHb - коэффициент неравномерности распределения нагрузки по длине зуба, определяют по графикам на рис. 6.3.
Рис. 6.3
При
коэффициенте ширины зубчатого венца
колеса относительно внешнего конусного
расстояния
= 0,285
по рис. 6.3 определяем коэффициент
концентрации нагрузки
=1,23
(консольное расположение шестерни,
опоры - роликовые).
Диаметр внешней делительной окружности колеса (мм)
мм.
Округляем
полученное значение до стандартного
Ra40
= 240 мм
(см. таблицу 1.5).
6.2.3.
Принимаем число зубьев шестерни
= 25,
тогда число зубьев колеса
2,73∙25=68,25,
принимаемz2= 68.
Фактическое
передаточное число
2,72
6.2.4.
Определение основных геометрических
параметров зубчатых колес (при
=90
и
).
|
Наименование параметров |
Обозна-чение |
Расчетные формулы |
Численные значения параметров | |
|
шестерня |
колесо | |||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
1. Внешний окружной модуль, мм |
|
|
3,53 |
3,53 |
|
2. Внешнее конусное расстояние, мм |
|
|
127,87 |
127,87 |
|
3. Ширина зубчатого венца, мм |
b |
|
36 |
36 |
|
4. Диаметр внешней делительной окружности, мм |
|
|
88,25 |
240,04 |
|
5. Средний окружной модуль, мм |
m |
|
3,03 |
3,03 |
|
6. Средний делительный диаметр, мм |
|
|
75,75 |
206,04 |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
7. Углы делительных конусов |
|
|
20011' |
69089' |
|
8. Внешний диаметр вершин зубьев, мм |
|
|
94,87 |
242,48 |
Примечания:
1. Полученное при расчете значение
внешнего окружного модуля
не обязательно округлять до стандартного,
так как конструкции инструментов и
зубообрабатывающих станков позволяют
одним и тем же режущим инструментом
нарезать колеса с разными модулями,
лежащими в некотором интервале.
2.
Значение ширины зубчатого венца округляют
в большую сторону до целого значения
по ряду
20
или
40
согласно ГОСТ 6636-69 (табл. 1.5).