5.4 Расчет тихоходной ступени.

1. Межосевое расстояние. Предварительное значение межосевого расстояния определяем по формуле /1/ с. 16

, где

T₁ – вращающий момент на шестерне, Н*м

u – передаточное число

K = 10, т. к. H_1,2  350HB

Окружную скорость , м/с вычислим по формуле /1/ с. 17

Степень точности зубчатой передачи назначаем по табл. 2.5 /1/ с. 17

Передача низкой степени точности 9.

Уточняем предварительно найденное значение межосевого расстояния по формуле /1/ с.17

, где

К_a=450, т. к. колесо прямозубое

_ba – коэффициент ширины

_ba = 0,4 /1/ с. 17

K_H – коэффициент нагрузки

К_Н = К_Н  К_Н  К_Н , где

К_Н – коэффициент, учитывающий внутреннюю динамику нагружения

К_Н = 1,06 из табл. 2.6 /1/ с. 18

К_Н - коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по длине контактных линий

К_Н =1+(К_Н^о-1) К_Нw , где

К_Н^o – коэффициент в начальный период приработки

К_Н^o= 1,05 из табл. 2.7 /1/ с. 19

К_Нw – коэффициент, учитывающий приработку зубьев

К_Нw = 0,26 из табл. 2.8 /1/ с. 19

К_Н =1+(1,05-1) 0,26 = 1,01

К_Н - коэффициент распределения нагрузки между зубьями

К_Нα =1+(К_Н^о-1) К_Нw , где

К_Н^о = 1 + 0,06(n_ст – 5)

К_Н^о = 1 + 0,06(9 – 5) = 1,24

К_Нα =1+(1,24-1) 0,26 = 1,06

округляем полученное расстояние до a_w = 210 мм

2. Предварительные размеры колеса

Делительный диаметр:

Ширина: b₂=_ba ^. a_w

b₂ = 0,4 · 210 = 84 мм

3. Модуль передачи. Максимально допустимый модуль m_max, мм определяем из условия неподрезания зубьев у основания

Минимальное значение модуля m_min, мм определяем из условия прочности:

K_m = 3,4 ^. 10³ – вспомогательный коэффициент, для прямозубых передач

[]_F2 = 255,81 Н/мм²

K_F = K_F ^. K_F ^. K_F - коэффициент нагрузки при расчёте по напряжениям изгиба

K_F = 1,11 – коэффициент, учитывающий внутреннюю динамику нагружения

K_F - коэффициент, учитывающий неравномерность распределения напряжений у основания зубьев по ширине зубчатого венца

K_F = 0,18 + 0,82 ^. K_H⁰

K_F = 0,18 + 0,82 ^. 1,05 = 1, 04

K_F = K_Н^о = 1,24 – коэффициент, учитывающий влияние погрешностей изготовления шестерни и колеса на распределение нагрузки между зубьями.

K_F = 1,11 ^. 1,04 ^. 1,24 = 1,43

Из полеченного диапазона (m_min...m_max) = (1,76…7,06) модулей принимают меньшее значение m, согласуя его со стандартным /1/ с. 21  m = 2,5.

5. Число зубьев шестерни и колеса.

Определяем число зубьев шестерни по формуле /1/ с. 21

полученное значение округляем до ближайшего целого z₁ = 28

Определяем число зубьев колеса по формуле

z₂ = z_S – z₁

z₂ = 168 – 48 = 120

6. Определяем фактическое передаточное число u_ф по формуле

u_ф = z₂/z₁

u_ф = 120 / 48 = 2,5

Проверяем отклонение фактического передаточного числа u_ф от заданного u по формуле

7. Диаметры колёс.

Делительные диаметры d:

- шестерня

d₂ = 2 ^. a_w – d₁ – колесо

d₂ = 2 · 210 – 120 = 300 мм

Диаметры d_a и d_f окружностей вершин и впадин зубьев колёс внешнего зацепления:

d_a1 = d₁ + 2 ^. m

d_a1 = 120 + 2 · 2,5 = 125 мм

d_f1 = d₁ – 2,5 ^. m

d_f1 = 120 – 2,5 · 2,5 = 113,75 мм

d_a2 = d₂ + 2 ^. m

d_a2 = 300 + 2 · 2,5 = 305 мм

d_f2 = d₂ – 2,5 ^. m

d_f2 = 300 – 2,5 · 2,5 = 293,75 мм

8. Размеры заготовок

D_заг = d_a1 + 6

D_заг1= 125 + 6 = 131 мм

D_заг2= 305 + 6 = 311 мм

S_заг = b₂ + 4

S_заг= 84 + 4 = 88 мм

9. Проверка зубьев колёс по контактным напряжениям по формуле /1/ с. 23

где Z_ = 9600 для прямозубой передачи

Определяем недогруз передачи по формуле

- перегруз допустим

10. Силы в зацеплении

окружная:

F_t = 2 ^. 10^{3 .} T / d₂

F_t = 2 ^. 10^{3 .} 467,54 / 120 = 7,79 кH

радиальная:

F_r = F_t ^. tg

F_r = 7,79 ^. tg(20) = 2,84 кH

осевая:

F_a = F_t ^. tg

F_a = 7,79 ^. tg(0) = 0 кH

11. Проверка зубьев колёс по напряжениям изгиба.

в зубьях колеса:

в зубьях шестерни:

Y_FS - коэффициент, учитывающий форму зуба и концентрацию напряжений, зависит от приведённого числа зубьев и коэффициента смещения табл. 2.10 /1/ с.24

Y_FS1 = 3,62

Y_FS2 = 3,59

Y_ - коэффициент, учитывающий угол наклона зуба в косозубой передаче.

Y_ = 1

Y_ = 1 – коэффициент, учитывающий перекрытие зубьев.