3. Расчёт второй цилиндрической косозуой передачи

Исходные данные для расчёта зубчатой цилиндрической передачи редуктора выбираем из кинематического расчёта привода.

P₂, T₂,

ω_2, n₂

P₃, T₃,

ω_3, n₃

Мощность на валу шестерни

угловая частота вращения шестерни

число оборотов шестерни

вращающий момент вала шестерни

мощность на валу ведомого колеса

угловая частота вращения ведомого колеса

число оборотов ведомого колеса

вращающий момент на валу ведомого колеса

передаточное число зубчатой цилиндрической передачи .

3.1 Назначаем материал зубчатых колёс:

- для шестерни  сталь 40Х, улучшение, твёрдостью 270 НВ, для которой допускаемое контактное напряжение , а допускаемое напряжение при изгибе[1, т.1];

- для колеса  сталь 40Х, нормализация, твёрдостью 235 НВ, ,[1, т.1].

Общее допускаемое контактное напряжение для зубчатых колёс в косозубой передаче .

3.2 Межосевое расстояние.

где

числовой коэффициент (для косозубой передачи );

_ва  коэффициент ширины венца зубчатого колеса, принимаем _ва=0,5

[2, т.2];

коэффициент распределения нагрузки по длине зуба, принимаем в зависимости от коэффициента

[2, т.3]

Полученное значение округляем по ГОСТу [1, т.4].

3.3 Модуль зацепления передачи.

Принимаем модуль зацепления по ГОСТу [1, т.5].

3.4 Число зубьев шестерни (рекомендуемые значения ).

,

число зубьев колеса

3. 5 Назначаем угол наклона зуба для косозубой передачи

3.6 Основные размеры шестерни и колеса.

Диаметры делительных окружностей

- для шестерни

- для колеса

Диаметр выступов зубьев

- для шестерни

- для колеса

Диаметры впадин зубьев

- для шестерни

- для колеса

Ширина венца зубчатых колёс

- для колеса

- для шестерни

3.7 Окружная скорость передачи.

где

3.8 Степень точности передачи в зависимости от окружной скорости и вида передачи.

S=9 [1, т.6].

3.9 Проверочный расчёт передачи на контактную прочность.

где

коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями (для косозубых передач );

коэффициент, учитывающий механические свойства зубчатых колёс (для косозубых передач );

- условие прочности выполняется.

3.10 Эквивалентное число зубьев для шестерни:

- для шестерни

- для колеса

3.11 Коэффициент формы зуба:

- для шестерни

- для колеса

[1, т.9].

3.12 Находим отношения:

- для шестерни

- для колеса

Расчёт на изгиб проводим для шестерни, так как у неё отношение меньше.

3.13 Проверочный расчёт на изгиб.

где коэффициент наклона зуба (для косозубых колёс);

- условие прочности выполняется.

3.14 Конструктивные размеры ведомого зубчатого колеса.

Толщина зубчатого венца

принимаем

Толщина диска

принимаем

Диаметр вала под зубчатым колесом

где

допустимое напряжение при кручении.

Диаметр вала принимаем 58 мм.

Диаметр ступицы колеса

Длина ступицы колеса

Принимаем

Размер фаски под вал

[2, т.8].

Размер фаски колеса

Диаметр расположения облегчающих отверстий

Диаметр облегчающих отверстий

Количество облегчающих отверстий принимаем конструктивно

3.15 Расчёт шпонки.

По диаметру вала подберём призматическую шпонку со скруглёнными торцами [2, т.4.1].

Сечение шпонки:

- ширина шпонки;

- высота шпонки;

- глубина паза вала;

- глубина паза втулки.

Шпонка рассчитывается на смятие:

где - действительное напряжение смятия;

- сила смятия;

- площадь смятия.

- допускаемое напряжения смятия.

,

где - сила смятия;

- крутящий момент на втором валу;

- диаметр вала.

,

где - площадь смятия;

- высота шпонки;

- глубина паза вала;

-рабочая длина шпонки.

,

где - длина шпонки;

- ширина шпонки.

Длина шпонки принимается приблизительно на 10 мм меньше длины ступицы колеса и округляется по ГОСТу.

,

где - длина шпонки;

- длина ступицы колеса.

по ГОСТу [2, т.4.1].

,

,

где - действительное напряжение смятия;

- сила смятия;

- площадь смятия.

- условие прочности выполняется.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Козлова С. Н. Расчёты цилиндрической зубчатой передачи/ методические указания к курсовому проектированию. Балаково: Копипринтер

БИТТиУ, 2007.

2. Кузьмин А. В. и др. Расчёты деталей машин: Справочное пособие. Минск: Высшая школа, 1986.

18