2.5. Проверочный расчёт закрытой цилиндрической передачи

Проверка контактной выносливости рабочих поверхностей зубьев колёс. Расчётом должна быть проверена справедливость соблюдения следующих неравенств

Рассчитываем величину вращающего момента Т₁ в Н·мм на шестерне проверяемой передачи:

Окружная скорость в зацепления

V = πd_w1·n₁/(60·1000), м/с.

Из этого следует, что .

МПа

469,96 <516.4 и разница меньше 10%.

Проверка прочности зубьев по напряжениям изгиба.

Окружное усилие в зацеплении колес рассчитывают по формуле

Коэффициент неравномерности распределения нагрузки по длине линии контакта .

Коэффициент Y_F выбирают в зависимости от количества зубьев:

Y_F1 = 4.13 Y_F2 = 3.64.

Подставив данные в формулу, получим

2.6. Расчёт открытой цилиндрической зубчатой передачи

Для проектного расчёта открытых передач по напряжениям изгиба определяют модуль зацепления из выражений:

мм

- число зубьев шестерни открытой передачи;

- коэффициент ширины зубчатого венца колеса относительно модуля, рекомендуют назначать для открытых передач ;

T₃ - момент на шестерне, T₃ = T_вых=175Н·мм;

Y_F3 = 4.13

Округляем до стандартного m=4 мм

Делительный диаметр d₃ = т·z₃=4ּ19=76 мм

Диаметр вершин зубьев колёса d_a3 = d₃ + 2m=76+8=84 мм.

Диаметр впадин зубьев колёса d_f3 = d₃ - 2,5m=76-10=66мм.

Ширина венца мм, b₃=42..44 принимаем b₃ =43 мм.

Проверим прочность зубьев на изгиб.

3. Проектный расчёт валов и опорных конструкций

3.1. Выбор материала валов

В проектируемых редукторах рекомендуется применять термически обработанные среднеуглеродистые и легированные стали. Выбираем для наших валов Сталь 40 Х, ТО: улучшение.

3.2. Выбор допускаемых напряжений на кручение

Для быстроходных валов:

Для тихоходных валов:

3.3. Определение геометрических параметров ступеней валов:

Определим геометрические параметры вала шестерни

под элемент открытой передачи или полумуфту

Выбираем из Ra40 мм, мм.

под уплотнение крышки с отверстием и подшипник

t=2.5мм, мм, принимаем мм. мм.

под шестерню , r=2 мм

мм, Выбираем из Ra40 мм

l₃ определяется графически

под подшипник мм.

Определим геометрические параметры вала зубчатого колеса

под элемент открытой передачи или полумуфту

мм

мм

Выбираем из Ra40 мм, мм.

под уплотнение крышки с отверстием и подшипник

t=2.5мм, мм, принимаем мм. мм.

под шестерню , r=2 мм

мм, Выбираем из Ra40 мм

l₃ определяется графически

под подшипник мм.

упорная или под резьбу

d₅=d₃+3·f

f=2мм Выбираем из Ra40 мм

3.4. Предварительный выбор подшипников качения

Выбираем типоразмер подшипников по величине диаметра d внутреннего кольца подшипника, равного диаметру второй d₂ и четвертой d₄ ступеней вала под подшипники.

По выбранному типоразмеру определяем основные параметры радиално шариковых подшипников:

1) тихоходный вал: тип 309 (d = 45 мм, D = 100 мм, B =25 мм, r = 2.5 мм,

C_r=52.7 кН, C_or=30 кН)

2) быстроходный вал: тип 308 (d =40 мм, D =90 мм, B=23 мм, r=2.5 мм,

C_r = 41 кН, C_or= 22.4 кН)