2.1. Исходные данные

2.1.1. Схема тихоходной ступени:

индекс М;

номер исполнения 6

2.1.2. Требования к точности работы редуктора:

• допуск на кинематическую точность редуктора [  ред ] = 9 мин;

• наибольший осевой зазор вала тихоходной ступени редуктора Smax = 0,9 мм;

• суммарное пятно контакта зубьев в передаче:

по высоте, не менее – 40%,

по длине, не менее – 45%

2.1.3. Условия эксплуатации редуктора:

• частота вращения вала быстроходной ступени при работе редуктора n = 600 об/мин;

• динамическая эквивалентная нагрузка Р = 7 кН = 7000 Н;

• предельное значение температуры зубчатых колес t₁ и корпуса редуктора t₂ при работе редуктора:

t₁ = +45C,

t₂ = +45C

2.1.4. Материал зубчатых колес и валов редуктора – сталь 40Х ГОСТ 4543-79.

2.1.5. Материал корпуса редуктора – чугун СЧ 15 ГОСТ 1412-79.

2.1.6. Параметры зубчатых колес редуктора сведены в таблице 1.

Таблица 1

Номер зубчатых колес	Число зубьев, z	Модуль m, мм	Диаметр делительной окружности d, мм	Ширина зубчатого венца bw, мм
1	28	2	56	36
2	68	2	136	36
3	28	3,5	98	63
4	68	3,5	238	63

Диаметр делительной окружности d = z m.

2.1.7.Схема редуктора (рис. 1):

Рис. 1. Схема редуктора

2.1.8. Параметры зубчатых колес и подшипников для схемы тихоходной ступени редуктора M:

T= 29,5 мм;D₁= 50м;D₂= 110 мм;D₃= 53 мм;D₄= 60 мм;D₅= 48 мм;C= 97 кН

2.1.9. Номинальные размеры деталей тихоходной ступени редуктора для схемы М:

М₁= 180 мм; М₂= 70 мм; М₃= 40 мм; М₄= 2,5 мм; М₅= 3 мм; М₆= 60 мм; М₇= 5 мм; М₈= 270 мм.

2.2. Определение степени точности зубчатых колес

Степень точности зубчатых передач определяется на основании условий их эксплуатации и требований к точности работы редуктора.

2.2.1. Определение степени точности зубчатых колес по нормам кинематической точности.

Допуски на кинематическую погрешность зубчатых колес опре­деляются методом подбора исходя из выполнения условия

[Δφред] ≥ Δφред , (1)

где Δφред - расчетное значение предельной кинематической погреш­ности редуктора, мин.

Для двухступенчатого редуктора

Δφред =(2)

где Fi=Fp+f_f - для 3...8-й степеней точности; Fi= 1,4 Fr— для 9...12-й степеней точности; d_k — диаметр делительной окружности k - го зуб­чатого колеса, мм; Fi —допуск на кинематическую погрешность зуб­чатого колеса, мкм; F_p — допуск на накопленную погрешность шага зубчатого колеса, мкм; f_f — допуск на погрешность профиля зуба, мкм; Fr — допуск на радиальное биение зубчатого венца, мкм.

Нормы кинематической точности прямозубых зубчатых колес регламентируются ГОСТ 1643-81 и 9178-81 [2, с. 317...322, табл. 5.7, 5.8, 5.9].

Расчёт рекомендуется начинать с 8-й степени точности зубчатых колёс по нормам кинематической точности. Если для 8-й степени точности условие (1) не будет выполнено, то расчет выполняют для 7-й степени точности. Если для 7-й степени точности условие (1) будет выполнено ,то зубчатые колёса 7-й степени точности обеспечат выполнение технических требований к редуктору по кинематической точности. Если же для 7-й степени точности условие (1) не будет выполнено, расчёты проводят для 6-й степени точности и т.д.

Если для 8-й степени точности зубчатых колёс по нормам кинематической точности условие (1) будет выполнено, то его следует проверить и для 9-й степени точности и т.д.

Определяем допуски на кинематическую погрешность прямозубых зубчатых колес для двухступeнчатого редуктора, если

[Δφред]= 8′

Расчеты по определению допусков на кинематическую погреш­ность зубчатых колес и их геометрические характеристики сведены в таблицу 2.

8 степень точности:

=50+14=64 мкм; =125+18=143 мкм;

= 90+14=104 мкм; =160+18=178 мкм;

Δφред =6,88/255,5(104+174+80.5/146[64+143]=10,56′.

7 степень точности:

=36+11=47 мкм; =90+13=103 мкм;

= 63+11=74 мкм; =112+13=125 мкм;

Δφред =6,88/255,5(74+125+80,5/146[47+103]=7,59′.

Табл.2

Номер зубчатых колес	m, мм	d, мм	Степень точности зубчатых колес
			8			7
			Fр, мкм	ff , мкм	Fi, мкм	Fр, мкм	ff , мкм	Fi, мкм
1	2	46	50	14	64	36	11	47
2	2	146	125	18	143	90	13	103
3	3,5	80,5	90	14	104	63	11	74
4	3,5	255,5	160	18	178	112	13	125
ред			10,56			7,59

В соответствии с условием [ред]ред степень точности зубчатых колес по нормам кинематической точности должна быть не грубее 7-ой.

2.2.2. Определение точности зубчатых колес по нормам плавности работы.

Степень точности зубчатых колес по нормам плавности можно определить исходя из окружной скорости зубчатых колес при работе редуктора. Рекомендации по применению степеней точности даны в [2, с. 328, табл. 5.12].

Определить степень точности зубчатых колес редуктора, если частота вращения быстроходного вала редуктора n = 600 об/мин.

Окружная скорость 1-го и 2-го зубчатых колес, м/с:

V₁=V₂=м/с;

Окружная скорость 3-го и 4-го зубчатых колес, м/с:

V3 =V4 = м/c;

В соответствии с рекомендациями [2] степень точности 1-го и 2-го, 3-го и 4-го зубчатых колес по нормам плавности работы должна быть не грубее 9-ой.

2.2.3. Определение степени точности зубчатых колес по нормам контакта зубьев в передаче.

Степень точности зубчатых колес по нормам контакта зубьев ус­танавливается в соответствии с требованиями к полноте контакта зубьев.

Определяем степень точности зубчатых колес редуктора, если полнота контакта зубьев в передаче долж­на быть по высоте - не менее 40%, по ширине - не менее 45%. Ширина зубчатого венца b_w = 63 мм. По ГОСТ 1643-81 и 9178-81 [2, с. 323, табл. 5.10] устанавливаем, что степень точности зубчатых колес по нормам контакта зубьев должна быть не грубее 8-ой.

3.2.4. Назначение степени точности зубчатых колес тихоходной ступени редуктора по нормам кинематической точности, плавности работы и нормам контакта зубьев в передаче.

При m  1 мм нормы плавности работы зубчатых колес могут быть не более чем на две степени точнее или на одну степень грубее норм кинематической точности; нормы контакта зубьев — по любым сте­пеням более точными, чем нормы плавности, или на одну степень грубее норм плавности.

Назначаем сте­пень точности зубчатых колес для тихоходной ступени передачи. В соответствии с вышеизложенным точность зубчатых колес можно принять: по нормам кинематической точности — 7-ю, по нормам плав­ности работы — 8-ю, по нормам контакта зубьев – 7-ю. Решение этого вопроса оформлено в виде табл.3.

Таблица 3.

Способ определения	Степень точности
	по нормам кинематической точности	по нормам плавности работы	по нормам контакта зубьев
Расчет	7	9	8
Назначение	7	8	7

2.2.5. Определение допусков на непараллельность и перекос осей зубчатых колес тихоходной ступени редуктора.

В соответствии с установленной степенью точности зубчатых ко­лес по нормам контакта зубьев по ГОСТ 1643 — 81 и 9178 — 81 [2, с. 323, табл. 5.10] определяем допуск на непараллельность f_x и перекос f_y осей зубчатых колес на ширине зубчатого венца b_w.

Определим допуски f_x и f_y для зубчатых колес тихоходной ступе­ни редуктора.

f_x = 16 мкм, f_y = 8 мкм