- •Содержание
- •Выбор электродвигателя и кинематический расчет
- •Расчёт зубчатых колёс
- •Сводная таблица
- •Сводная таблица
- •Предварительный расчёт валов редуктора
- •Конструктивные разметы корпуса редуктора
- •Проверка долговечности подшипника
- •Уточнённый расчёт тихоходного вала
- •Проверка прочности шпоночных соединений
- •Посадки зубчатых колес и подшипников
- •Выбор сорта масла
- •Сборка редуктора
Расчёт зубчатых колёс
Расчёт быстроходной ступени
Так как в задании нет особых требований в отношении габаритов передачи, выбираем материалы со средними механическими характеристиками: для шестерни сталь 45,термическая обработка – улучшение, твёрдость НВ 230; для колеса – сталь 45, термическая обработка – улучшение, но твёрдость НВ 200.
Допускаемые контактные напряжения
![]()
где
-
предел контактной выносливости при
базовом числе циклов.
Для углеродистых сталей с твёрдостью
поверхностей зубьев менее НВ 350 и
термической обработкой (улучшение)
=
2НВ + 70
-
коэффициент долговечности; при числе
циклов нагружения больше базового, что
имеет место при длительной эксплуатации
редуктора, принимают
=1;
коэффициент безопасности
=1,10
Для косозубых колёс расчётное допускаемое контактное напряжение:
=0,45(
+
);
Для шестерни
=
;
Для колеса
=
.
Тогда расчётное допускаемое контактное напряжение
= 0,45(482+428) = 410 МПа
Требуемое условие
![]()
1,23
выполнено.
Для симметричного расположения колёс
значение
=1,25.
Принимаем для косозубых колёс коэффициент
ширины венца по межосевому расстоянию
![]()
Межосевое расстояние из условия контактной выносливости активных поверхностей зубьев по формуле:

Ближайшее значение межосевого расстояния
по ГОСТ 2185-66
=100мм
Нормальный модуль зацепления принимаем по следующей рекомендации
![]()
Принимаем по ГОСТ 9563-60*
=1,25
Примем предварительно угол наклона
зубьев
и определим числа зубьев шестерни и
колеса:
![]()
Принимаем
,
тогда
![]()
Уточнённое значение угла наклона зубьев:
![]()
![]()
Основные размеры шестерни и колеса:
Диаметры делительные:
![]()
![]()
Проверка
мм
Диаметры вершин зубьев:
![]()
![]()
Диаметры впадин зубьев:
![]()
![]()
Ширина колеса:
![]()
Ширина шестерни:
![]()
Определяем коэффициент ширины шестерни по диаметру:
![]()
Окружная скорость колёс и степень точности передачи:
![]()
Принимаем 8-ую степень точности. Коэффициент нагрузки:
![]()
При
,
твёрдости НВ<=350 и симметричном
расположении колёс относительно опор
.
При
и 8-ой степени точности
.Для
косозубых колёс при
имеем
=1,0.
Таким образом
.
Проверка контактных напряжений:

Силы, действующие в зацеплении:
Окружная
![]()
Радиальная
![]()
Осевая
![]()
Проверяем зубья на выносливость по напряжениям изгиба:
![]()
Здесь коэффициент нагрузки
![]()
При
,
твёрдости НВ<=350 и симметричном
расположении зубчатых колёс относительно
опор
=1,12.
=1,1.Т.о.
коэффициент
;
- коэффициент учитывающий форму зуба и
зависящий от эквивалентного числа
зубьев
:
У шестерни
![]()
У колеса
![]()
и
![]()
Допускаемое напряжение:

Для стали 45 улучшенной при твёрдости
НВ<=350
=1,8НВ.
Для шестерни
;Для
колеса
.
-
коэффициент безопасности, где
=1,75,
=1.
Следовательно,
=1,75.
Допускаемые напряжения:
Для шестерни
![]()
Для колеса
![]()
Находим отношения
:
Для шестерни
![]()
Для колеса
![]()
Определяем коэффициенты
и
:
;
;
Для средних значений коэффициента
торцового перекрытия
и 8-ой степени точности
.
Проверяем прочность зуба колеса:
![]()
![]()
Условие прочности выполнено.
Сводная таблица
|
Наименование |
Обозначение |
Единицы измерения |
Шестерня |
Зубчатое колесо |
|
Число зубьев |
z |
- |
31 |
124 |
|
Коэффициент ширины венца |
|
- |
|
0,4 |
|
Коэффициент ширины шестерни |
|
- |
1,125 |
|
|
Нормальный модуль зацепления |
mn |
- |
1,25 |
|
|
Межосевое расстояние |
aw |
мм |
100 |
|
|
Делительный диаметр |
d |
мм |
40 |
160 |
|
Диаметр вершины зубьев |
da |
мм |
42,5 |
162,5 |
|
Диаметр впадин зубьев |
df |
мм |
|
|
|
Ширина колеса (шестерни) |
b |
мм |
45 |
40 |
|
Радиальная сила |
Fr |
Н |
405,88 |
|
|
Окружная сила |
Ft |
Н |
1080,3 |
|
|
Осевая сила |
Fa |
Н |
276,6 |
|
Расчёт тихоходной ступени.
Так как в задании нет особых требований в отношении габаритов передачи, выбираем материалы со средними механическими характеристиками: для шестерни сталь 45,термическая обработка – улучшение, твёрдость НВ 230; для колеса – сталь 45, термическая обработка – улучшение, но твёрдость НВ 200.
Допускаемые контактные напряжения
![]()
где
-
предел контактной выносливости при
базовом числе циклов;
Для углеродистых сталей с твёрдостью
поверхностей зубьев менее НВ 350 и
термической обработкой (улучшение)
=
2НВ + 70
-
коэффициент долговечности; при числе
циклов нагружения больше базового, что
имеет место при длительной эксплуатации
редуктора, принимают
=1;
коэффициент безопасности
=1,10
Для косозубых колёс расчётное допускаемое контактное напряжение:
=0,45(
+
);
Для шестерни
=
;
Для колеса
=
.
Тогда расчётное допускаемое контактное напряжение
= 0,45(482+428) = 410 МПа
Требуемое условие
![]()
1,23
выполнено.
Для симметричного расположения колёс
значение
=1,25.
Принимаем для косозубых колёс коэффициент
ширины венца по межосевому расстоянию
![]()
Межосевое расстояние из условия контактной выносливости активных поверхностей зубьев по формуле:

Ближайшее значение межосевого расстояния
по ГОСТ 2185-66
=200мм
Нормальный модуль зацепления принимаем по следующей рекомендации
![]()
Принимаем по ГОСТ 9563-60*
=2,5
Примем предварительно угол наклона
зубьев
и определим числа зубьев шестерни и
колеса:
![]()
Принимаем
,
тогда
![]()
Уточнённое значение угла наклона зубьев:
![]()
![]()
Основные размеры шестерни и колеса:
Диаметры делительные:
![]()
![]()
Проверка
мм
Диаметры вершин зубьев:
![]()
![]()
Диаметры впадин зубьев:
![]()
![]()
Ширина колеса:
![]()
Ширина шестерни:
![]()
Определяем коэффициент ширины шестерни по диаметру:
![]()
Окружная скорость колёс и степень точности передачи:
![]()
Принимаем 8-ую степень точности. Коэффициент нагрузки:
![]()
При
,
твёрдости НВ<=350 и симметричном
расположении колёс относительно опор
.
При
и 8-ой степени точности
.Для
косозубых колёс при
имеем
=1,0.
Таким образом
.
Проверка контактных напряжений:

Силы, действующие в зацеплении:
Окружная
![]()
Радиальная
![]()
Осевая
![]()
Проверяем зубья на выносливость по напряжениям изгиба:
![]()
Здесь коэффициент нагрузки
![]()
При
,
твёрдости НВ<=350 и симметричном
расположении зубчатых колёс относительно
опор
=1,16.
=1,1.Т.о.
коэффициент
;
- коэффициент, учитывающий форму зуба
и зависящий от эквивалентного числа
зубьев
:
У шестерни
![]()
У колеса
![]()
и
![]()
Допускаемое напряжение:

Для стали 45 улучшенной при твёрдости
НВ<=350
=1,8НВ.
Для шестерни
;
для колеса
.
- коэффициент безопасности, где
=1,75,
=1.
Следовательно,
=1,75
Допускаемые напряжения:
Для шестерни
![]()
Для колеса
![]()
Находим отношения
:
Для шестерни
![]()
Для колеса
![]()
Определяем коэффициенты
и
:
;
;
Для средних значений коэффициента
торцового перекрытия
и 8-ой степени точности
.
Проверяем прочность зуба колеса:
![]()
![]()
Условие прочности выполнено.
