5.Определение крутящего момента на валах редуктора

Крутящий момент на выходном конце 3 ^го вала:

М_кр3в = 9555N_3в/n₃ =95551,8/60=286,65 Нм (5.1)

где =1,8 кВт- заданная мощность на выходном конце третьего вала, - частота вращения третьего вала.

Крутящий момент на 3^м валу в сечении установки зубчатого колеса Z₄:

М_кр3 = М_кр3в/_п =286,65 /0,99=289,54 Нм (5.2)

Крутящий момент на 2^м валу в сечении установки зубчатого колеса Z₂ и шестерни Z₃:

М_кр2 = М_кр3/(i₂_з_п)= 289,54 /(4,870,980,99)= 61,28Нм (5.3)

Крутящий момент на 1^м валу в сечении установки шестерни Z₁:

М_кр1 = М_кр2/(i₁_з) =61,28/(4,870,98) = 12,84 Нм (5.4)

*Меньшее (по диаметру) зубчатое колесо ступени (Z₁ и Z₃) принято называть шестерней, большее (Z₁ и Z₃) – колесом. Термин зубчатое колесо без уточнения его номера является общим для шестерни и колеса.

6.Выбор материалов зубчатых колес и расчет допускаемых напряжений

Выбор материалов зубчатых колес обусловлен необходимостью обеспечения высокой контактной и изгибной прочности зубьев, назначением передачи (силовой привод, средне- и малонагруженные скоростные привода, кинематические приводы и др.), условиями работы, минимизацией массы и габаритов передачи и др. Для зубчатых силовых передач, чаще всего используются стали, реже чугуны, пластмассы и композиционные материалы.

Применение стальных колес может обеспечить высокую долговечность и надежность работы передачи, минимизацию габаритов и массы. Причем, чем выше твердость рабочих поверхностей и прочность сердцевины зубьев, тем больше долговечность работы передачи, меньше ее масса и габариты. Твердость поверхности и прочность зубьев в значительной степени зависят, от выбранной марки стали и ее термической или химико-термической обработки (табл. 5.1)

Для расчетов курсовой работы можно принять степень точности передачи 8¹⁰ или 9¹⁰ ,режим работы редуктора – постоянный и спокойный.

В зависимости от типа редуктора и требований к его габаритам, степени точности и окружной скорости зубчатых колес выбирается материал шестерни и колеса каждой зубчатой пары, метод упрочняющей обработки зубьев (или всей заготовки) и предпочтительная твердость сердцевины зубьев и их поверхностного слоя согласно рекомендаций табл.5.1.Предварительно можно принять:при n₃ = 750 – 1500 м^-1 окружная скорость зубчатых колес первой пары V<5 м/мин. При этом целесообразно пару зубчатых колес изготавливать из одинаковых материалов , но обеспечить более высокую твердость поверхности зубьев шестерен по сравнению с зубьями колес (на 20…100 НВ), что будет способствовать хорошей прирабатываемости зубьев и сближению долговечности шестерни и колеса пары(одновременно следует предусмотреть твердость первой пары большей чем второй на 20...40 НВ).

Исходя из данных к курсовой работе выбираем по таблицам рекомендуемые материалы зубчатых колес и их термическую обработку и пределы выносливости .

Рекомендации по выбору материалов для цилиндрических зубчатых колес редукторов (табл.6.1)

Табл.6.1

Степень точности зубчатых пар	Окружная скорость колес (м/с)	Требования к габаритам	Рекомендуемые материалы зубчатых колес и их термическая обработка
8	<5	Средн.	Сталь:45.ТО- улучшение HB 250…290

Рекомендации по термообработки и пределам выносливости (табл.6.2)

Табл.6.2

Z	Марка материалов	Термообработка и твердость зубьев	Предел выносливости,МПа
			контактной Hlim	изгибной Flim
Z1	Сталь 45	Улучшение НВ 270±5	1,8 HB+67	1,1∙HB
Z2	Сталь 45	Улучшение НВ 290±5	1,8 HB+67	1,1∙HB
Z3	Сталь 45	Улучшение НВ 250±5	1,8 HB+67	1,1∙HB
Z4	Сталь 45	Улучшение НВ 270±5	1,8 HB+67	1,1∙HB

Допускаемые напряжения контактной выносливости зубчатых колес: