4. Расчет
ПРИЗМАТИЧЕСКОЙ ШПОНКИ СО СКРУГЛЕННЫМИ ТОРЦАМИ
Призматическая шпонка со скругленными торцами:
Ширина шпонки
–
=10
мм [2, т. 4.1];
Высота шпонки –
=8
мм [2, т. 4.1];
Глубина паза/вала
–
=
5 мм [2, т. 4.1];
Глубина паза/втулки
–
=3.3
мм [2, т. 4.1].
Шпонка рассчитывает на смятие:
Условие прочности
–
;
Сила смятия –
;
Площадь смятия
,
где
–
высота выступающей части шпонки над
валом;
Подборка длины
шпонки:
,
по ГОСТу
[2, т. 4.1];
Длина рабочей
части –
;
;
.
Вывод: условие прочности выполняется, следовательно, шпонка рассчитана правильно.
5. Расчет
ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ЗУБЧАТОЙ ПЕРЕДАЧИ
Исходные данные для расчета зубчатой цилиндрической передачи редуктора выбирают из кинематического расчета привода.
Дано:
Мощность на валу
шестерни –
=5.2
кВт ,
Вращающий момент
вала шестерни –
=148
Н·м ,
Угловая частота
вращения шестерни –
=35,2
с-1 –,
Число оборотов
шестерни –
=
336 об/мин ,
Мощность на валу
ведомого колеса –
=5
кВт,
Вращающий момент
вала ведомого колеса –
=568
Н·м,
Угловая частота
вращения ведомого колеса –
=8,8
с-1,
Число оборотов
ведомого колеса –
= 84 об/мин ,
Передаточное число
зубчатой цилиндрической передачи
=
4.
1. Назначают материал зубчатых колес
для шестерни: сталь
45, твердостью 230 НВ, для которого
допускается контактное напряжение
,
допускаемое напряжение при изгибе
[5, т.1];
для колеса: сталь
45, твердостью 210 НВ, для которого
допускается контактное напряжение
,
допускаемое напряжение при изгибе
[5, т.1].
Общее допускаемое
напряжение для зубчатых колес:
.
2. Межосевое расстояние
,
где
=49.5
– числовой коэффициент;
Коэффициент ширины
венца зубчатого колеса –
=0.4
[5, т.2];
Коэффициент
распределения нагрузки по длине зуба
–
,
,
=1.05
[5, т.3];
.
Округляем по ГОСТу
[5, т.4].
3. Модуль зацепления передачи
,
.
Принимаем модуль
зацепления по ГОСТу
[5, т.5].
4. Число зубьев шестерни
;
число зубьев
колеса:
.
5. Назначаем угол наклона
- для прямозубой
передачи.
6. Основные размеры шестерни и колеса
Диаметры делительных окружностей:
Для шестерни:
;
Для колеса:
.
Диаметр выступов зубьев:
Для шестерни:
;
Для колеса:
.
Диаметр впадин зубьев:
Для шестерни:
;
Для колеса:
.
Ширина венца зубчатых колес:
Для колеса:
;
Для шестерни:
.
7. Окружная скорость передачи
.
8. Степень точности
передачи в зависимости от окружной
скорости и вида передачи
[5, т. 6].
9. Проверочный расчет передачи на контактную прочность
,
где
=1
– коэффициент, учитывающий распределение
нагрузки между зубьями;
=487
– коэффициент, учитывающий механические
свойства зубчатых колес;
.
Условие прочности выполняется, значит, материал зубчатых колес подобран правильно.
10. Эквивалентное число зубьев для шестерни:
Для шестерни:
;
Для колеса:
.
11. Коэффициент формы зуба:
Для шестерни:
[5, т. 9];
Для колеса
[5, т. 9].
12. Находим отношения:
Для шестерни:
;
Для колеса:
.
Расчет на изгиб проводят для того колеса, у которого это соотношение меньше.
13. Проверочный расчет на изгиб:
,
где
=1
– коэффициент наклона зуба;
.
Условие прочности выполняется.
14. Конструктивные размеры ведомого зубчатого колеса.
Толщина зубчатого венца:
.
Принанимаем
.
Толщина диска:
.
Принимаем
.
Диаметр вала под зубчатым колесом:
,
где
=25
МПа – допускаемое напряжение при
кручении;
.
Диаметр ступицы
колеса:
.
Длина ступицы
колеса:
.
Размер фаски под
валом:
[5, т. 8].
Размер фаски
колеса:
.
Диаметр расположения облегчающих отверстий:
.
Диаметр облегчающих
отверстий:
.
Количество
облегчающих отверстий
принимают конструктивно.