Выбор материала и допускаемые напряжения.
1. Выбор материала шестерни и зубчатого колеса.
Материал для зубчатых колес.
Условие выбора материала стали.
Марка стали – 45 ХН
Твердость – НВ=240- 300
–шестерни;
–зубчатое колесо.
2. Определяем предел контактного напряжения Па.
–коэф.
запаса прочности для зубчатых колес с
однородной структурой.
–предел
контактной прочности.
Принимаем НВ=280
–коэф.
долговечности.
Принимаем
3.
Допускаемые изгибные напряжения.
Принимаем
4. Определяем межосевое расстояние.
=
=177,6
мм;
–коэф.
ширины шестерни ее межосевое расстояние.
Принимаем
–коэф.
ширины шестерни еедиаметр.
–коэф.
учитывающий неравномерность распределения
нагрузки по ширине венца.
5. Определяем модуль зацепления.
Принимаем
по ГОСТ
6. Определение делительной окружности.
Принимаем:
–число
зубьев колеса.
Принимаем:
8.
Определение диаметров зубчатых колес.
Диаметры вершин.
Диаметр впадины.
9. Определяем степень точности.
Принимаем: 8 степень точности тихоходной передачи. (табл.4.2.8.)
11. Определение длины колеса и шестерни.
12.
Определяем усилие в зацеплении.
13. Определение контакной прочности.
–коэф.
учитывающий форму сопряженных поверхностей
зубьев.
–коэф.
учитывающий механические свойства
материала колес.
–коэф.
учитывающий сумарную длину контакной
линии.
14. Расчетное напряжение изгиба.
Удельная окружная динамическая сила.
|
Показания |
Параметры |
|
|
Шестерни |
Колеса |
|
|
Число зубьев |
|
|
|
Угол наклона зуба |
β=12° |
|
|
Модуль |
|
|
|
Делительный диаметр |
|
|
|
Диаметр выступов |
|
|
|
Диаметр впадин |
|
|
|
Межцентровое расстояние |
|
|
|
Длина зуба |
|
|
мм
мм
мм
мм
Расчёт
валов
7. Ориентировочный расчёт валов
Вал № 1
Данный вал поставляется вместе с двигателем и его расчет не нужен
Вал № 2
Принимаем
(ременная передача)
d2=d1+(2…3) мм=26+2=28 мм
d3=d2+(2…3) мм=28+2=30 мм (подшипник)
d4=d3+(2…3) мм=30+2=32 мм
d5=d4+(2…3) мм=32+2=34 мм (шестерня прямозубой передачи)
d6=d5+(2…3) мм=34+2=36 мм
Вал
№3
d3
(шестерня и зубчатое колесо)
d2=d3-(2…3) мм=40-2=38 мм
d1=d2- (2…3) мм=38 - 3=35 мм (подшипник)
d4=d3+ (2…3) мм=40 + 2=42 мм
Вал
№4
d1=
(муфта)
d2=d1+(2…3) мм=54+2=56 мм
d3=d2+ (2…3) мм=56 + 4=60 мм (подшипник)
d4=d3+
(2…3) мм=60 + 2=62 мм
d5=d4+ (2…3) мм=62 + 2 = 64 мм (зубчатое колесо косозубой передачи)
d6=d5+ (2…3) мм=64 - 2=66 мм
8. Приближённый расчёт валов:
Вал №2
Дано:
Fr12 = 412,3H l3=146 мм
Fo12 =355,45 H l2=58 мм
Ft12 =391 H l1=90 мм
Ft23 =2300 H Fr23 =837,13 H
Выбираем горизонтальную плоскость:
Определяем сумму моментов
относительно точки А
Из
этого уравнения находим реакцию
Определяем сумму моментов
относительно точки В
Из
этого уравнения находим реакцию
Выполняем проверку сил на ось У.
Верно
при
при
при
при
Выбираем вертикальную плоскость:
Определяем сумму моментов относительно точки А
Из
этого уравнения находим реакцию
Изменяем
первичное направление вектора
на противоположное
Определяем сумму моментов относительно точки В
Из
этого уравнения находим реакцию
Выполняем проверку сил на ось У.
Верно
при
при
при
при
Определяем суммарный изгибающий момент:
Находим эквивалентный момент
Mэкв
=
Определяем диаметр вала по наибольшему эквивалентному моменту:
.
Принимаем
Определяем результирующие реакции:
Н
Н
Вал №3
Исходные данные:
l3=68 мм l2=80 мм l1=58 мм
Ft32 = 2300 H , Fr32 =837,13 H, Ft45 =5814 H, Fr45 =2116 H,
Fo45 =1236 H
Выбираем горизонтальную плоскость:
Определяем сумму моментов
относительно точки А
Из
этого уравнения находим реакцию
Определяем сумму моментов
относительно точки В
Из
этого уравнения находим реакцию
Выполняем проверку сил на ось У.
Верно
при
при
при
при
Выбираем вертикальную плоскость:
Определяем сумму моментов относительно точки А
Из
этого уравнения находим реакцию
Определяем сумму моментов относительно точки В
Из
этого уравнения находим реакцию
Выполняем проверку сил на ось У.
Верно
при
при
при
при
при
при
Определяем суммарный изгибающий момент:
Находим эквивалентный момент
Mэкв
=
Определяем диаметр вала по наибольшему эквивалентному моменту:
.
Принимаем
Определяем результирующие реакции:
Н
Н
Вал №4
Исходные данные:
l2=68 мм l1=138 мм
Ft54 =5814 H, Fr54 =2116 H, Fo45 =1236 H
Выбираем горизонтальную плоскость:
Определяем сумму моментов относительно точки А
Из
этого уравнения находим реакцию
Определяем сумму моментов относительно точки А
Из
этого уравнения находим реакцию
Выполняем проверку сил на ось У.
Верно
при
при
Выбираем вертикальную плоскость:
Определяем сумму моментов
относительно точки А
Из
этого уравнения находим реакцию
Определяем сумму моментов
относительно точки В
Из
этого уравнения находим реакцию
Выполняем проверку сил на ось У.
Верно
при
при
при
=15147
при
Определяем суммарный изгибающий момент:
Находим эквивалентный момент
Mэкв
=
Определяем диаметр вала по наибольшему эквивалентному моменту:
.
Принимаем
Определяем результирующие реакции:
Н
Н