4.2 Подбор подшипников

Выбираем подшипник исходя из размеров вала. Выбираем подшипник под диаметры 5 и 6 мм

Рис. 3 – Подбор подшипников

Таблица 4

Серия под- шипника	Услов- ное обо- значение подшип- ника	Размеры, мм								Дин. Грузо-подь-ем. С, Н
		d	D	B	D2	d2	dш	rmax
Легкая	25	5	16	5	12,6	7,55	3,175	0,3	1500
Легкая	26	6	19	6	15,45	9,3	3,969	0,3	2210

4.3 Конструирование зубчатых колес

Таблица 5

Размеры, мм
d	d1	d1`	b	l	l2	dш`	dш	dp	l1	C
3	7	6	2	7	0.5	0.6	0.8	M2	2.5	0.3
			3	8	1.0					0.7
4	8	7	2	7	0.5	0.8	1.0	M2	2.5	0.3
			3	8	1.0					0.7
5	9	8	2	8	0.5	1.0	1.2	M2	2.5	0.3
			3	9	1.0					0.7

4.4 Конструирование корпусных деталей

Таблица 6

Размеры, мм
D	D1	D2	D3	D4	D5	h	H	dш	d`ш
16	14	19	26	3	34	2	28	1.2	1
19	17	22	30	3	38	2	32	1.6	1.3

5 Проверочные расчёты

5.1 Проверка зубьев на контактную и изгибную выносливость

Для проверочных расчетов зубчатых колес на изгибную и кон­тактную выносливость необходимо выбрать материал колес и оп­ределить допускаемые напряжения.

Для данного курсового проекта, так как материал не задан, можно использовать сталь 45 ГОСТ 1050-88 с твердостью НВ 241...285.

Допускаемые напряжения изгиба [σ]_F и допускаемые контактные напряжения [σ]_H для каждой пары колес определяют по формулам:

[σ]_F = (σ_{F lim *} K_{FC *} K_FL)/S_F и [σ]_H = (σ_{H lim *} K_HL)/S_{H ,}

где σ_{F lim} и σ_{H lim} - пределы изгибной и контактной выносливости, которые вычисляются по эмпирическим формулам в зависимости от твердости материала; S_F и S_Н - коэффициенты запаса прочно­сти; К_FС- коэффициент, учитывающий влияние двустороннего приложения нагрузки (при одностороннем приложении нагрузки К_FС = 1, при реверсе – К_FС = 0,8); К_FL и К_HL - коэффициен­ты долговечности, учитывающие влияние срока службы.

Коэффициенты К_FL и К_HL зависят от соотношения между фактическим числом циклов нагружения N зуба колеса и базовым числом циклов N_FO или N_НО (таблица ), которое соответствует перелому кривой усталости. Фактическое число циклов при посто­янном режиме нагрузки

N = 60 nct ,

где n - частота вращения колеса, для которого определяют до­пускаемое напряжение, об/мин; c - число зацеплений зуба за один оборот колеса (для последовательно сцепленных колес c = 1,0); t - срок службы, ч. Представленные в таблице соотно­шения верны для улучшенных зубчатых колес (термообработка -улучшение).

Таблица 7

N≥NFO	N<NFO	N≥NHO	N<NHO
KFL = 1		KHL = 1

Для стальных зубчатых колес с твердостью НВ < 350 напря­жения σ_{F lim} = (1,75НВ) МПа и σ_{H lim} = (2НВ+70) МПа, коэффициенты S_F=1,7и S_Н = 1,1, числа циклов N_FО = 4-10⁶ и

N_HO = 2-10⁷.

Проверку зубьев на изгибную выносливость проводят для каждой шестерни по условию:

,

где Т₁ - момент на валу шестерни; - коэффициент неравно­мерности распределения нагрузки по длине зуба; - коэффи­циент динамической нагрузки; при твердости поверхности зубьев НВ < 350 (для узких зубчатых колес) и = 1,05... 1,25;коэффициент формы зуба по таблице; b - ширина зубчато­го венца; d₁ - делительный диаметр шестерни.

Таблица 8

z1	20	22	24	26	30	35
YF	4,15	4,08	4	3,95	3,85	3,8

Проверка зубьев колес (цилиндрических прямозубых) на контактную выносливость проводится по условию

,

где Z_Н - коэффициент, учитывающий форму сопряженных по­верхностей зубьев, для прямозубых колес, нарезанных без сме­щения, при a_W = 20° Z_Н = 1,76; Z_М - коэффициент, учитываю­щий механические свойства материала, для стальных зубчатых колес (при е₁= Е₂= 2,1_*10⁵ МПа и μ = 0,3) Z_М = 270 МПа ; Т1 - момент на валу шестерни; d₁ - делительный диаметр шес­терни; b - ширина зубчатого венца; К_Нβ - коэффициент неравно­мерности нагрузки по длине зуба; К_Нν - коэффициент динамиче­ской нагрузки; при твердости поверхности зубьев НВ ≤ 350 Кн_β ≈ 1 (для узких зубчатых колес) и - 1,05... 1,25 ; u - передаточ­ное число ступени.

По выше приведенным формулам проводим проверку зубьев на изгибную выносливость и проверку зубьев колес (цилиндрических прямозубых) на контактную выносливость.

Расчёт:

Фактическое число циклов:

,

N<N_FO<N_HO, значит K_FL = K_HL = 1;

Тогда допускаемые контактные напряжения для каждой пары колёс:

,

Допускаемые напряжения на изгиб:

,

Расчёт промежуточного вала:

,

Расчёт выходного вала:

,

,

Полученные результаты удовлетворяют условиям прочностей.