2.2 Проверочный расчет зубчатых передач редуктора

2.2.1 Проверка выбора механических характеристик материала

Диаметры заготовок шестерен z₁ [2,c.5] :

быстроходная (цилиндрическая) ступень	тихоходная (цилиндрическая) ступень
D = da1 + 6	D = da1 + 6
da1 = 53,36 мм	da1 = 68,2 мм
D = 63,36 + 6 = 69,36 мм  [125 мм]	D=68,2+6=74,2мм  [125 мм]
Толщины ободов заготовок колес [2, c.5] :
быстроходная ступень	тихоходная ступень
S  =  = 2,2m + 0,05b2 = 2,22,5+0,0528= 6,9мм S  = с = 0,3b2 = 0,328 =8,4 мм S  = 8,4 мм  [80мм]	S  =  = 2,2m + 0,05b2 = 2,23,5 +0,0554= 10,4 мм S  = с = 0,3b2 = 0,354 = 16,2 мм S  = 16,2 мм  [80мм]

Механические характеристики материала обеих ступеней редуктора по размерам заготовок выбраны правильно.

2.2.2 Допускаемые напряжения

Допускаемые расчетные контактные напряжения (таблица 1.7) не изменились : – быстроходная ступень _НР= 652 МПа;

– тихоходная ступень _НР= 914 МПа;

Уточненные допускаемые напряжения на сопротивление усталости при изгибе определяют раздельно для z₁иz₂по формуле [3,c.14] :

_FР=_FlimbY_NY_Y_RY_X/S_F,

где_{__}_Flimb_Flim⁰= 550 МПа– базовый предел выносливости на изгиб;

S_F= 1,7 [2,c.11] – коэффициент запаса прочности;

Y_N– коэффициент долговечности; так какN_FEN_Flim= 410⁶. тоY_N= 1;

Y_= 1,082 – 0,172lgm[3,c.14] – опорный коэффициент :

– быстроходная ступень Y_= 1,082 – 0,172lg2,51,0;

– тихоходная ступень Y_= 1,082 – 0,172lg3,51,0;

Y_R– коэффициент шероховатости переходной поверхности [3,c.14]: при зубофрезеровании и шлифованииY_R= 1,0;

Y_X=1 (d400 мм) – коэффициент, учитывающий размеры зубчатых колес.

По формуле (2.1) будем иметь :

– Б.ст. _FР1,2= 5501111 / 1,7 = 323,52 МПа;

– Т.ст. _FР1,2= 5501111 / 1,7 = 323,52 МПа .

Допускаемые напряжения при действии максимальной нагрузки [3, c.15]:

– z₁: закалка ТВЧ;_НРmax= 44HRC_Э= 4447,5 = 2090 МПа;

– z₂: улучшение_НРmax= 2,8_Т= 2,8750 = 2100 МПа.

Предельные напряжения зубьев при изгибе [3, c.15] :

_FSt=_FlimbY_NmaxK_St, где

при q_F= 6_{_}Y_Nmax= 4;K_St= 1,3;

_FSt= 55041,3 = 2860 МПа.

Допускаемые изгибные напряжения при действии максимальной нагрузки [3, c.15]:_FРmax =_FStY_X /S_FSt, где

S_FSt– коэффициент запаса прочности:

S_FSt= 1,75Y_Z– при 99%-ной вероятности неразрушения зубьев;

Y_Z - коэффициент, учитывающий способ получения заготовки :

– z₁: заготовка – прокат,Y_Z1= 0,9 ;

– z₂ – заготовка – поковка,Y_Z2= 1,0 .

Тогда S_FSt1= 1,750,9 = 1,58 ;

S_FSt2= 1,751 = 1,75 ;

_FРmax1 = 28601 / 1,58 = 1810 МПа;

_FРmax2 = 28601 / 1,75 = 1630 МПа

2.2.3 Коэффициенты расчетной нагрузки kakvkk

K_H= К_AК_VК_bК_a, [3, стр. 6]

где K_A=1 –коэффициент, учитывающий внешнюю динамическую нагрузку

K_V- коэффициент, учитывающий динамическую нагрузку, возникающую в зацеплении в дорезонансной зоне: т.к., то

K_V= 1 +w_Vb_W/ (F_tK_A) ,

где w_V– удельная окружная динамическая сила, Н / мм

w_V=g₀va_W/uw_Vmax

где – коэффициент, учитывающий влияние вида зубчатой передачи и модификации профиля головки зубьев;

g₀– коэффициент, учитывающий влияние разности шагов зацепленияz₁ иz₂

Окружное усилие, Н :

F_t= 2000T₁/d₁

Ступень редуктора и коэффициент		Ft, Н	d	g0	V, м/с	wV	wVmax	KV
Б. ст.	КHV	2292,08	0,02	5,6	0,58	0,343430874	380	1,00
	KFV		0,06			1,030292622		1,01
Т. ст.	KHV	11340,13	0,02	5,6	0,11	0,075287598	380	1,00
	KFV		0,06			0,225862794		1,00

Коэффициенты K_HbиK_Ha[3, с.7] не изменились (см. таблицу 1.10)

Таблица 2.2 - Коэффициенты K_HbиK_Ha

Степень редуктора	K0Hb	KHb	K0Ha	KHa
Быстроходная ступень	1,8	1,34	1,6	1,26
Тихоходная ступень	1,4	1,17	1,6	1,25

Коэффициенты K_FbиK_Faпри расчете на изгиб приведены в таблице 2.3.

Таблица 2.3 – Коэффициенты K_FbиK_Fa

Ступень редуктора
Б. ст.	1,656	1,6 >1,4
Т. ст.	1,328	1,6 >1,4

Коэффициенты расчетной нагрузки:

- быстроходная ступень:

- тихоходная ступень: