2. Кинематический и силовой расчет редуктора

Частота вращения валов:

• быстроходного принимаем ;

• тихоходного принимаем =300.

Угловые скорости вращения валов:

• входного =3.14*955/30=99.9;

• выходного =3.14*300/30=31.4.

Зависимости между вращающими моментами на валах используют при расчете передач:

, следовательно, .

Крутящие моменты на валах при :

•  =89.17/3.15=28.30– направление совпадает с направлением вращения вала, т.к. это момент движущих сил;

• =2800/31.4,2=89.17– его направление противоположно направлению вращения вала, т.к. это момент сил сопротивления.

Результаты проектирования заносят в таблицу 4.

Таблица 4.

Параметры редуктора

Параметры	Вал 1	Вал 2
Частота вращения, об/мин	=955	=300
Угловая скорость, рад/с	=99,9	=31.4
Крутящий момент, Нм	=28.30	=89.17

2.2. Расчет зубчатой передачи

Зубчатые передачи представляют собой механизм, передающий движение с помощью зубчатых колес (рисунок 2). Зубчатые колеса это тела (цилиндры) с равномерно расположенными выступами (зубьями) и впадинами.

Меньшее из зубчатых колес принято называть шестерней; большее – колесом. В нашем редукторе применяется косозубая передача внешнего зацепления (на рисунке ниже).

2.2.1. Определение допускаемых напряжений

Твердость зубчатых колес выбирают в зависимости от назначения и условий работы передачи. В курсовой работе применяются углеродистые и легированные стали, подвергнутые термической обработке, что позволяет обеспечивать требуемую твердость материала при заданной толщине заготовки.

Твердость используемого зубчатого колеса 223…262НВ и шестерни 262…311НВ.

2.2.2. Допускаемые напряжения в расчете на контактную выносливость

Этот вид расчета исключает усталостное выкрашивание рабочих поверхностей зубьев – основной вид разрушения поверхности зубьев для большинства закрытых быстроходных передах, работающих при хорошей смазке.

Допускаемые контактные напряжения для пары сопрягаемых колес устанавливается следующим образом:

=(584;504)=504 МПа

где ,;

=584.5

=504.5

=(262+311)/2=286,5– среднее значение твердости для колеса;

(223+262)/2=242,5 среднее значение твердости для шестерни.

–коэффициент безопасности для однородной структуры материала.

2.2.3. Допускаемые напряжения в расчете на изгибную выносливость

Этот вид расчета исключает усталостную поломку зубьев. Определяют допускаемые напряжения раздельно для шестерни и колеса по формуле:

, МПа (шестерня)=295 МПа (колесо)=250 МПа где – среднее значение твердости; –коэффициент безопасности.

2.3. Проектировочный расчет косозубой зубчатой передачи

Цель расчета: определение межосевого расстояния и других параметров передачи, исключающих выкрашивание рабочей поверхности зубьев в работающей зубчатой паре.

Ориентировочное значение межосевого расстояния

==84.5 мм

где – крутящий момент на колесе, Н м;

–коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по длине контактной линии

–коэффициент относительной ширины колеса для любых колес при симметричном расположении относительно опор.

По ГОСТ 2185-66 принимаю межосевое расстояние () 90мм

Модуль передачи _{m=(0.01…0.02)=1.75мм} , который округляют до ближайшего стандартного значения.

Стандартный ряд (выборка) модулей

	1-й ряд	1	1,25	1,5	2	2,5	3	4	5	6
	2-й ряд			1,75	2,25	2,75	3,5	4,5	5,5	7

Все параметры зацепления выражаются через модуль.

Ширина колеса определяется равенством: ,мм.

b₂=38 мм

Ширина шестерни назначается , мм.

b₁ По ГОСТ 6636-69 принимаю ширину 40 мм

Устанавливают угол наклона зуба: .

Β_min=arcsin(7/38)=10.6

Минимальный угол наклона зуба .

Затем определяют:

• суммарное число зубьев передачи принимая в качествецелую часть числа;

• число зубьев шестерни , округляядо целого числа;

• число зубьев колеса .

Уточняют значение угла наклона зубьев

Уточняют фактическое передаточное число и его отклонение от заданного:

, .

Производится расчет геометрических параметров зубчатых колес по формулам, приведенным в таблице 7.

Таблица 7.

Расчет геометрических размеров зубчатых колес

Наименование параметра		Обозначение	Формула
1		2	3
1. Делительный диаметр, мм	шестерни
	колеса

1		2	3
2. Межосевое расстояние, мм
3. Диаметр вершин зубьев, мм	шестерни
	колеса
4. Диаметр впадин зубьев, мм	шестерни
	колеса