2.РОЗРАХУНОК КОРОБКИ ВІДБОРУ ПОТУЖНОСТІ
2.1.Кінематичний аналіз КВП
Основною характеристикою редуктора є передаточне відношення u , яке визначається за формулою (з точністю до тисячних)
u = |
nдв |
= n3 . |
(2.1) |
|
n |
||||
|
n |
|
||
|
ном |
1 |
|
Рисунок 2.1 - Кінематична схема КВП
Індексом 1 позначаються величини, що мають відношення до зубчастого колеса, пов′язаного з валом двигуна, індексом 2 – до «паразитного», проміжного колеса, індексом 3 – до колеса, пов′язаного з валом насоса.
Згідно з кінематичною схемою визначається число зуб′їв третього колеса z3
z3 = z1 u . |
(2.2) |
9
Отримане значення кількості зуб′їв z3 має бути округлено до найближчо-
го цілого.
Для забезпечення заданої відстані A вісь, яка проходить через центри 2-го та 3-го коліс, нахилена до вертикальної осі на кут γ . Визна-
чаємо число зубів проміжного колеса згідно з співвідношенням
|
2 |
А |
cos β − z − z |
3 |
cosγ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
z2 |
= |
|
mn |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
|
(2.3) |
|||
|
|
(1 + cosγ ) |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Для визначеності попереднє значення кута γ |
приймається в межах |
||||||||
25°... 35°. Значення |
z2 має бути округлено до найближчого цілого та |
||||||||
проведено уточнення величини кута γ за формулою |
|
||||||||
|
|
|
2 A cos β −(z1 |
+ z2 ) mn |
|
|
|||
|
|
|
|
(2.4) |
|||||
|
|
|
|
||||||
γ = arccos |
|
mn (z2 + z3 ) |
|
. |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|||
Після проведених розрахунків необхідно остаточно визначити загальне передатне число редуктора u та окремі передатні числа по ступенях - u1
та u2 :
u = |
z3 |
= |
z2 |
|
z3 |
= u u |
2 |
, |
u |
= |
z2 |
, u |
2 |
= |
z3 |
. |
(2.5) |
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
z1 |
|
z1 |
|
z2 |
1 |
|
1 |
|
z1 |
|
|
z2 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Наступні визначення пов’язані з тим, що зубчасті колеса КВП є косозубими, і це потребує додаткових розрахунків.
• Ділильний кут профілю в торцевому перерізі αt , градус:
αt = arctg |
tgα |
. |
(2.6) |
|
|||
|
cos β |
|
|
•Кут зачеплення (за умов відсутності зміщення χ =0, тобто коефіцієнти зміщення x =0), градус:
αtw =αt . |
(2.7) |
• Основний кут нахилу, градус:
10
|
|
|
|
|
βb = arcsin(sin β cosα). |
(2.8) |
||||||||||||||||||
|
Визначаємо відповідні діаметри зубчастих коліс: |
|
|
|||||||||||||||||||||
• |
ділильні d , мм: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
d |
= |
mn z1 |
; d |
2 |
= |
mn z2 |
; |
d |
3 |
= |
mn z3 |
; |
|
|
(2.9) |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
1 |
|
cos β |
|
|
cos β |
|
|
|
cos β |
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
• |
вершин зуб′їв da , мм: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
da1 = d1 + 2mn ; da2 = d2 + 2mn ; da3 = d3 + 2mn ; |
(2.10) |
|||||||||||||||||||||
• |
западин зуб′їв d f , мм: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
d f 1 = d1 − 2,5mn ; d f 2 = d2 − 2,5mn ; d f 3 = d3 − 2,5mn ;(2.11) |
|||||||||||||||||||||||
• |
основні db , мм: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
db1 = d1 cosαt ; db2 = d2 cosαt ; db3 = d3 cosαt ; |
(2.12) |
|||||||||||||||||||||
та міжосьові відстані aW , мм: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
a |
= |
(z1 + z2 ) mn |
= |
d1 + d2 |
; |
a |
= |
(z2 + z3 ) mn |
= |
d2 + d3 |
. |
|||||||||||||
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
W1 |
|
2 cos β |
2 |
|
|
|
W 2 |
|
|
|
2 cos β |
2 |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
(2.13)
Кути профілю зуба в точках на окружностях вершин αa , градус, визначаються за необхідності в розділі 2.2.1.
Частота обертання проміжного колеса n2 , об/хв, визначається за
формулою |
|
|
n = n1 z1 . |
(2.14) |
|
2 |
z2 |
|
|
|
|
Кутові швидкості ω, рад/с, та крутні моменти T (Н м, якщо потуж- |
||
ність N має розмірність Вт, або кН м, якщо потужність |
N має розмір- |
|
ність кВт) визначаються за відповідними формулами |
|
|
11
ω |
= |
π n1 |
; ω |
2 |
= |
π n2 |
|
; ω = |
π n3 |
, |
(2.15) |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
1 |
30 |
|
|
|
|
|
|
|
30 |
|
|
|
3 |
|
30 |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
T = |
|
N1 |
; |
|
T = |
|
N2 |
|
; T = |
N3 |
. |
|
(2.16) |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
1 |
|
ω |
|
|
2 |
|
|
|
ω |
2 |
|
|
|
3 |
|
ω |
|
|
|||||
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
||||
Коефіцієнт |
корисної дії |
|
передачі |
(зубчастої |
пари) |
приймається |
||||||||||||||||||
η = 0,98, тому потужність, яка підводиться до КВП, визначається за фо- |
||||||||||||||||||||||||
рмулою |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
N = |
|
N3 |
; |
|
N |
|
|
= |
N3 |
. |
|
|
|
|
(2.17) |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
1 |
|
|
η2 |
|
|
2 |
|
|
|
η |
|
|
|
|
|
||||||
2.2. РОЗРАХУНОК НА МІЦНІСТЬ ЗУБ′ЇВ ЗУБЧАСТИХ ПЕРЕДАЧ
Рисунок 2.2.
Терміни та позначення, що використовуються для розрахунку на міцність циліндричних передач, наведені в Додатку 4.
12