1.6.3 Коэффициенты расчетной нагрузки при расчете по контактным напряжениям
По ГОСТ 21354-87 [2, с. 12]:
,
где
- коэффициент, учитывающий влияние
внешней динамической нагрузки;
=
1;
-
коэффициент внутренней динамической
нагрузки в зацеплении;
-
коэффициент, учитывающий неравномерность
распределения нагрузки по длине
контактных линий вследствие деформаций:
-для прямых зубьев [2, с. 14]
где
-
начальное (до приработки) значение
коэффициента
[2, с. 16];
В
таблице 1.13 приведены величины
коэффициентов рабочей ширины зубчатых
венцов
,
,
по рекомендациям [2, с. 13,14].
Таблица
1.13 - Коэффициенты 
,
,
|
Параметры |
Ступень редуктора |
|
Тип передачи |
Коническая с прямыми зубьями |
|
Схема |
2 |
|
Коэффициенты Кbe и ψba |
0,285 |
|
Передаточное число-u |
2,3 |
|
Коэффициент ψbd |
0,42 |
Расчет
коэффициентов, входящих в формулу
выполнен в таблице 1.14.
Таблица
1.14 - Коэффициенты расчетной нагрузки
|
Наименование параметра |
Источник |
Ступень редуктора |
Примечание |
|
ОЗКП |
| ||
|
1 Частота вращения n1 , мин -1 |
табл.1.4 |
36,7 |
|
|
2 Момент Т1 , Н•м |
табл.1.4 |
472,2 |
|
|
3 Скоростной коэффициент СVm |
[2, с.18] |
850 |
ТВЧ1+ У2 |
|
4 Окружная скорость, Vm, м/с |
[2, с.17] |
0,255 |
|
|
5 Степень точности |
[2, с.18] |
7 |
|
|
6 Твердость зубьев |
табл.1.5 |
290 |
|
|
средняя по Виккерсу | |||
|
7 Коэффициент KHV |
[2.с.15] |
1,05 |
|
|
8 Коэффициент KHβ0 |
[2,с.16] |
1,9 |
|
|
9 Коэффициент KHW |
[2, с.17] |
0,41 |
|
|
10 Коэффициент KHβ |
(1.11),(1.12) |
1,90 |
|
|
11 Коэффициент KHα |
(1.13) |
1,0 |
|
|
12 Коэффициент KH |
(1.10) |
2,00 |
|
1.6.4
Диаметр внешней делительной окружности
колеса из условия сопротивления
контактной усталости при
= 0,285 [2, с.24]:
,
(1.17)
где
- коэффициент, учитывающий влияние вида
конической передачи:
=
0,85 мм – для прямозубых передач
Тогда
= 358,7 мм.
По
ГОСТ 12289-76 принимаем
= 355 мм.
1.6.2 Параметры конической передачи представлены в таблице 1.15.
Таблица 1.15 - Параметры ОЗКП
|
Наименование параметра |
Формула, источник |
Результат |
|
1 Внешний делительный диаметр шестерни de1,мм |
de2/u |
154,35 |
|
2 Внешнее конусное расстояние Re, мм |
0,5de2(u2+1)0.5/u |
193,55 |
|
3 Ширина зубчатого венца b', мм |
0,285Re |
55,16 |
|
округление b |
до целого числа |
56 |
|
4 Фактическое значение Kbe |
b/Re |
0,289 |
|
5 Диаметры средних делительных окружностей, мм |
|
|
|
шестерни dm1 |
de1(1-0.5Kbe) |
132,02 |
|
колеса dm2 |
de2(1-0.5Kbe) |
303,64 |
|
6 Число зубьев шестерни z1' |
[2, с.26, рис.5.4a] |
27 |
|
принято z1 |
[2, с.25]; 1,3z1' |
35 |
|
колеса z2 |
z1u |
81 |
|
7 Фактическое передаточное число u |
z2/z1 |
2,31 |
|
8 Углы делительных конусов, град: колеса δ2 |
arctg u |
66,50140 |
|
|
или |
1,1607 |
|
шестерни δ1 |
90-δ2 |
23,49860 |
|
|
или |
87,5632 |
|
9 Модули, мм: внешний окружной mte |
de2/z2 |
4,38 |
|
средний нормальный mnm |
mte(1-0,5Kbe)cosβm |
3,07 |
|
10 Число зубьев плоского производящего колеса, zΣ |
(z12+z22)0.5 |
88,28 |
|
11 Осевая форма зубьев |
[2,c.23] |
I |
|
12 Средняя окружная скорость vm, м/с |
πdm1n1/6·104 |
0,25 |
1.7 Проверка выбора механических характеристик материала
|
ОЗКП |
|
D'=dae1+6 = 168,7 |
|
dae1=de1+1,64(1+xn1)mtecosδ1= 162,75 |
|
xn1=2(1-1/u2)((cos(0)3)/z1)0,5= 0,274 |
|
Толщины ободов заготовок колёс |
|
S'=δ=2,5mte+2 = 13 |
|
S'=c=0,3b = 17 |
|
S'=17мм<[80мм] |
Механические характеристики материала по размерам заготовок выбраны правильно.
Таблица 1.16- Размеры конического колеса
|
Наименование размера |
Рекомендации |
Размеры колеса, мм |
|
|
|
конического |
|
1 Диаметр вершин dae2 |
расчет |
355,00 |
|
2 Ширина венца b |
расчет |
56 |
|
3 Диаметр вала d |
расчет |
40 |
|
4 Диаметр ступицы dст |
(1,5…1,55)d |
60 |
|
5 Длина ступицы lст |
(1,0…1,2)d |
44 |
|
6 Толщина обода S |
2,5mte+2 |
13 |
|
|
δ0=0,7S |
9 |
|
7 Толщина диска C |
≥ 0,4b2 |
22 |
|
8 Фаска f |
0,25mte |
1 |
|
9 Радиус R |
R ≥ 6 |
6 |