2. Расчет зубчатой передачи редуктора
Определение допускаемых напряжений.
По условию задания
на курсовой проект принимаем прямозубую
передачу. Материал колеса и шестерни
выбираем по [1, табл.3.3] - cталь
40Х с термообработкой – улучшение.
Твердости колеса
HB
и шестерни
HB
[1, табл.3.3].
Допускаемые контактные напряжения.
,
где
-
предел контактной выносливости для
шестерни и колеса.
МПа.
МПа.
Коэффициент
безопасности [S
]=1,1
для улучшенных передач [1, с.33].
Коэффициент
долговечности
.
Здесь
-
число циклов, соответствующее перелому
кривой усталости.
- ресурс передачи
в числах циклов перемены напряжений.
Так как в задании
на курсовой проект нет информации о
требуемом ресурсе передачи, принимаем
нагрузку постоянной длительно действующей.
Для этого случая
[1, с.33].
МПа.
МПа.
Принимаем
для дальнейших расчетов меньшее из двух
значений:
МПа
Определение допускаемых напряжений изгиба.
Допускаемые напряжения изгиба.
Предел изгибной выносливости для шестерни и колеса.
МПа.
МПа.
Коэффициент
безопасности
.
[1,
табл.3.9] – учитывает нестабильность
свойств материала зубчатых колес.
[1,
с.44] – учитывает способ получения
заготовки зубчатого колеса.
МПа.
МПа.
Расчет основных параметров передачи.
Определение межосевого расстояния.
,
где
[1,
с.32] – для прямозубых передач,
[1,
табл.3.1],
[1,
с.36] – коэффициент ширины зубчатого
венца.
мм.
Округляя
до большего числа из ряда межосевых
расстояний, принимаем
125
мм.
Модуль зацепления
мм.
Принимаем модуль
мм.
Поскольку передача
прямозубая, то
Суммарное число зубьев:
.
Число зубьев шестерни:
.
Число зубьев колеса
Фактическое
передаточное число
Фактическое значение передаточного числа отличается от предварительного на величину
,
что допустимо.
Расчет основных геометрических размеров передачи.
Делительный диаметр
колеса
мм.
мм.
Диаметр вершин
зубьев
.
мм.
мм.
Диаметр впадин
зубьев
.
мм.
мм.
Ширина
колеса
мм.
Ширина шестерни
мм.
Уточняем межосевое расстояние.
мм.
Коэффициент ширины шестерни по диаметру:
.
Окружная скорость колес:
м/с.
По [1, с.32] назначаем 8-ю степень точности передачи.
-
коэффициент нагрузки при расчете по
контактным напряжениям.
[1,
табл.3.5],
[1,
табл.3.4],
[1,
табл.3.6].
.
Проверочный расчет передачи по контактным напряжениям.
МПа.
Силы в зацеплении:
Окружная сила
Н.
Радиальная сила
Н.
Осевая сила
для прямозубых передач.
Рисунок
1 - Схема сил в ц
илиндрической
передаче: 1 – шестерня, 2 – колесо.
Проверочный расчет передачи по напряжениям изгиба.
,
Здесь
-
коэффициент, учитывающий форму зуба и
концентрацию напряжений. Приведенные
числа зубьев:
.
[1, с.42].
[1, с.42].
-
коэффициент нагрузки при расчете по
напряжениям изгиба.
[1,
табл.3.8],
[1,
табл.3.7].
зубья
колеса слабее, чем зубья шестерни по
условию изгибной выносливости, поэтому
произведем их проверку.
МПа.
Передача проходит проверки на прочность.