2.2 Расчёт на выносливость быстроходной ступени

Выбираем материал

у шестерни

сталь 45;

термическая обработка - улучшение ;

твёрдость .

у колеса

сталь 45;

термическая обработка – улучшение;

твёрдость .

Допускаемое контактное напряжение для зубчатых колёс (косозубых):

.

где -предел контактной выносливости.

.

.

.

для шестерни:

.

для колеса

.

Тогда расчётное допускаемое напряжение:

.

Требуемое условие выполнено. ПримемK_Hβ=1,25 (по таблице 3.1).

;

.

Значение межосевого расстояния по ГОСТ 2185-66 (см. стр.36).

Ширина колеса из условия контактной выносливости:

;

Принимаем - для выполнения условия жесткости колеса.

Ширина шестерни:

.

Нормальный модуль зацепления принимают по следующим рекомендациям:

.

Принимаем по ГОСТ 9563-60 .

Определим число зубьев шестерни и колеса при :

.

Принимаем , тогда.

Принимаем .

Основные размеры шестерни и колеса:

- диаметры делительные:

;

.

Проверка .

- диаметры вершин зубьев:

;

.

Окружная скорость колёс и степень точности передачи:

.

При такой скорости следует принять 8-ю степень точности по ГОСТ 1643-81 (см. стр.32) .

Определим коэффициент ширины шестерни по диаметру:

;

.

Коэффициент нагрузки:

.

По таблице 3.5 .

По таблице 3.4 .

По таблице 3.6 .

Таким образом:

.

Проверка контактных напряжений по формуле:

< - условие выполнено

Силы, действующие в зацеплении:

- окружная:

.

- радиальная:

.

- осевая:

.

Проверяем зубья на выносливость по напряжениям изгиба по формуле:

,

где (см. стр.42), при.

По таблице 3.7 .

По таблице 3.8 ,

тогда

.

у шестерни :

.

у колеса:

,

тогда

Y_F1=3,91 Y_F2=3,61 (см. стр.42).

Допускаемое напряжение:

.

По таблице 3.9 для стали 45, улучшенной при твёрдости :

у шестерни:

.

у колеса:

,

,

тогда

у шестерни:

.

у колеса:

.

Находим отношения :

у шестерни:

.

у колеса:

.

Дальнейший расчёт следует вести для зубьев колеса, для которого найденное отношение меньше, т.е. для колеса.

Определяем коэффициенты Y_F и K_Fα:

;

,

где - коэффициент торцевого перекрытия.

n=8- степень точности, тогда

.

Проверяем прочность зуба колеса:

;

< .

Условие прочности выполнено.

3 Предварительный расчёт валов редуктора

Предварительный расчёт проведём на кручение по пониженным допускаемым напряжениям.

Ведущий вал

диаметр выходного конца при допускаемом напряжении

.

Примем .Конструкция ведущего вала изображена на рис.3.1

Рис. 3.1. Конструкция ведущего вала.

Промежуточный вал

диаметр выходного конца при допускаемом напряжении

.

примем .

Конструкция промежуточного вала изображена на рис.3.2.

Рис. 3.2. Конструкция промежуточного вала.

Ведомый вал

диаметр выходного конца при допускаемом напряжении

Примем .

Конструкция ведомого вала изображена на рис.3.3.

Рис. 3.3. Конструкция ведомого вала.