2.5 Расчет ступени 2-3 на выносливость по напряжениям изгиба
Принимаем коэффициент концентрации
нагрузки при
,
твердости
и несимметричном расположении зубчатых
колес относительно опор
([1] с.43 табл. 3.7).
Принимаем коэффициент динамичности нагрузки при м/с, твердости и 8-ой степени точности ([1] с.43 табл. 3.8).
Таким образом коэффициент нагрузки:
.
Для определения коэффициентов , учитывающих форму зуба шестерни и колеса, необходимо определить эквивалентные числа зубьев:
у шестерни:
;
у колеса:
.
Тогда:
,
([1] с. 42).
Находим отношения :
для шестерни
;
для колеса
.
Дальнейший расчет следует вести для зубчатого колеса, т.к. для него найденное отношение меньше.
Определяем коэффициенты и :
,
где – коэффициент торцевого перекрытия, ([1] с. 47), n – степень точности передачи.
Проверяем прочность зуба колеса по формуле:
МПа
МПа
3. Разработка эскизного проекта редуктора
3.1 Предварительный расчет валов
Предварительный расчет проведем на кручение по пониженным допускаемым напряжением.
Ведущий вал
1) Определяем диаметр
хвостовика вала по формуле:
мм,
здесь
– крутящий момент на быстроходном валу,
а
– допускаемое напряжение при кручении,
([2] с.14).
Полученное значение диаметра округляем до ближайшего стандартного:
мм.
2) Т.к. хвостовик соединен с валом электродвигателя муфтой, то необходимо согласовать диаметры хвостовика и вала электродвигателя по соотношению:
.
Принимаем
мм.
3) Находим диаметр вала под подшипник по формуле:
,
где t – высота буртика
для упора полумуфты;
мм
([2] с.17 табл. 3.1).
мм.
Полученное значение диаметра округляем до ближайшего стандартного:
мм.
4) Находим диаметр буртика для упора подшипника по формуле:
,
где r – координата
фаски подшипника;
мм
([2] с.17 табл. 3.1).
мм.
Полученное значение диаметра округляем до ближайшего стандартного:
мм.
5) Диаметр вершин зубьев шестерни определен выше:
мм.
6) Определяем параметры шпонки по ГОСТ:
Для
мм
: ширина
мм;
высота
мм.
Промежуточный вал
1) Определяем диаметр
посадочного места колеса по формуле:
мм,
здесь
– крутящий момент на промежуточном
валу, а
– допускаемое напряжение при кручении,
([2]
с.16).
Полученное значение диаметра округляем до ближайшего стандартного:
мм.
2) Находим диаметр вала под подшипник по формуле:
,
где r – координата фаски подшипника; мм ([2] с.17 табл. 3.1).
мм.
Полученное значение диаметра округляем до ближайшего стандартного:
мм.
Дальнейшие проверочные расчеты показали,
что необходимо использовать подшипник
с
3) Находим диаметр буртика для упора колеса по формуле:
,
где f – размер фаски;
мм
([2] с.17 табл. 3.1).
мм.
Полученное значение диаметра округляем до ближайшего стандартного:
мм.
4) Находим диаметр буртика для упора подшипника по формуле:
,
где r – координата фаски подшипника; мм ([2] с.17 табл. 3.1).
мм.
Полученное значение диаметра округляем до ближайшего стандартного:
мм.
5) Диаметр вершин зубьев шестерни определен выше:
мм.
6) Определяем параметры шпонки по ГОСТ:
Для
мм
: ширина
мм;
высота
мм.