- •1.1 Введение
- •1.2 Энергетический и кинематический расчет привода
- •1.2.1 Кпд привода
- •1.2.2 Подборка электродвигателя
- •1.2.3 Общее передаточное число и его разбивка по ступеням
- •1.2.4 Частота вращения и моменты на валах
- •1.3 Проектный расчет зубчатых передач
- •1.3.1 Режим работы передачи и число циклов перемены напряжения
- •1.3.2 Допускаемые контактные напряжения на сопротивление усталости
- •1.3.3 Коэффициент расчетной нагрузки при расчете по контактным напряжениям
- •1.3.4 Проектировочный расчет цилиндрической передачи
- •1.3.4.1 Расчет тихоходной ступени
- •1.3.4.2 Расчет быстроходной ступени
- •1.3.5 Допускаемые напряжения на изгиб в зубьях шестерни [2, с. 10]:
- •1.4 Предварительный расчет диаметров валов
- •1.5 Предварительный расчет открытой конической передачи
- •1.5.1 Допускаемые контактные напряжения на сопротивление усталости
- •1.6Подбор муфты
- •2 Эскизный проект
- •2.1 Основные параметры привода.
- •2.1.1 Параметры редуктора.
- •2.1.2 Общее передаточное число привода
- •2.1.3 Уточнение nj и Тj:
- •2.2 Диаметры валов редуктора
- •2.2.1 Быстроходный вал.
- •2.2.2 Промежуточный вал.
- •2.2.3 Тихоходный вал.
- •2.3 Конструкция зубчатых колес
- •2.4 Конструктивные элементы редуктора
- •2.5 Смазка зацеплений и подшипников
- •2.6 Усилия в передачах
- •2.7 Проверочный расчет валов на статическую прочность
- •2.7.1 Расчет на статическую прочность
- •2.8 Подбор подшипников качения
- •2.8.1 Нагрузка на опорах валов Fr и Fa приведена в таблице 2.8.
- •2.9 Расчет шпоночных соединений
- •3 Технический проект
- •3.1 Проверка опасного сечения промежуточного вала на долговечность
1.3.2 Допускаемые контактные напряжения на сопротивление усталости
Расчетное допускаемое контактное напряжение HP[2, с. 10], МПа:
где HP1иHP2– допускаемые напряжения в зубьях шестерни и колеса соответственно
HPmin– наименьшее изHP1иHP2
Согласно [2, с. 9]:
где Hlimb– базовый предел контактной выносливости зубьев, МПа, [2, с. 9]:
- для шестерен z1(закалка ТВЧ)
МПа
- для колес z2(улучшение)
МПа
ZNi– коэффициент долговечности [2, с. 10] в зависимости от отношения
NHlim/NHE;
при NHE>NHlim
при NHENHlimZN= (NHlim/NHE)1/ 6
SHi– коэффициент запаса прочности [2, с. 10]:
для z1 SH1=1,2; дляz2 SH2=1,1; произведениеZRZVZLZX=0,9.( Расчеты представлены в таблице 1.7.)
Таблица 1.7 – Допускаемые контактные напряжения HP, МПа
Ступень, зубчатое колесо |
NHlim/NHE |
ZN |
Hpi, МПа (1.15) |
1,25HPmin |
HP, МПа (1.14) | |
Б.ст. |
Z1 |
0,544 |
0,970 |
770 |
650 |
580 |
Z2 |
0,875 |
0,993 |
520 | |||
Т.ст. |
Z1 |
3,050 |
1,204 |
955 |
830 |
728 |
Z2 |
4,156 |
1,268 |
664 |
1.3.3 Коэффициент расчетной нагрузки при расчете по контактным напряжениям
По ГОСТ 21354-87 [2, с. 12]:
,
где КА– коэффициент, учитывающий влияние внешней динамической нагрузки; КА=1
KHV– коэффициент внутренней динамической нагрузки в зацеплении;
–коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по длине контактных линий вследствие деформации
,
где K0– коэффициент неравномерности распределения нагрузки в начальный период до приработки зубьев [2, с. 16];
KHW– коэффициент, учитывающий приработку зубьев [2, с. 17]
K– коэффициент, учитывающий влияние погрешности изготовления на распределение нагрузки между зубьями [2, с. 17]:
,
где K0Ha– начальное значение до приработки зубьев: приH2< 350HB[2, с. 17]:
,
где nст– число степени точности передачи по нормам плавности.
В таблице 1.9 приведены величины коэффициентов рабочей ширины зубчатых венцов ba,bdпо рекомендациям [2,c. 13, 14]:
Таблица 1.8 – Коэффициенты baиbd
Параметры
|
Ступень редуктора | |
Быстроходная |
Тихоходная | |
Тип передачи |
Цилиндрическая прямозубая |
Цилиндрическая косозубая |
Схема [2, ри-сунок 4.1] |
8 |
3 |
ba |
0,315 |
0,16 |
Передаточное число U |
5,6 |
4,5 |
bd |
Таблица 1.9 – Коэффициенты расчетной нагрузки КН
Наименование параметра |
Источник |
Ступень редуктора |
Примечание | |
Быстроходная ступень |
Тихоходная ступень | |||
Вариант двигателя №4 | ||||
1 Частота вращения n1, мин-1 |
Таблица 1.5 |
1430,00 |
255,35 |
|
2 Момент Т1, Нм |
Таблица 1.5 |
40,9 |
222,2 |
|
3 Скоростной коэффициент CV |
[2, с. 14] |
1400,00 |
1600,00 |
ТВЧ1+У2 |
4 Окружная скорость v, м/с |
[2, с. 14] |
2,9 |
1,08 |
|
5 Степень точности |
[2, с. 14] |
8,00 |
8,00 |
|
6 Твердость зубьев средняя по Виккерсу HVmin |
Таблица 1.6 |
290 |
Н1<350 H2<350 | |
7 Коэффициент KHV |
[2, с. 15] |
1,15 |
1,02 |
|
8 Коэффициент 0 |
[2, с. 16] |
1,2 |
1,68 |
|
9 Коэффициент КHW |
[2, с. 17] |
0,48 |
0,43 |
|
10 Коэффициент |
(1.20) |
1,105 |
1,292 |
|
11 Коэффициент 0’ |
(1.22) |
1,75 |
1,75 |
|
принято 0 |
1,6 |
1,6 | ||
12 Коэффициент |
(1.21) |
1,29 |
1,26 |
|
13 Коэффициент KH |
(1.19) |
1,64 |
1,66 |
|