
- •Содержание
- •Введение.
- •Выбор электродвигателя и кинематический расчёт
- •Выбор электродвигателя
- •Кинематический расчёт
- •Расчёт зубчатых колёс редуктора
- •2.1 Выбор материала и определение допускаемых контактных напряжений
- •2.2 Определение межосевого расстояния
- •2.3 Определение нормального модуля зацепления
- •2.4 Определение числа зубьев шестерни и колеса
- •2.5 Определение основных размеров шестерни и колеса
- •2.6 Проверка контактных напряжений
- •2.7 Проверка зубьев на выносливость по напряжениям изгиба
- •3. Конструирование и предварительный расчет валов редуктора
- •Ведущий вал
- •[П.1, формула 25],
- •3.2. Ведомый вал
- •4. Конструктивные размеры шестерни и колеса [1]
- •4.1. Шестерня
- •4.2. Размеры колеса
- •5. Конструктивные размеры корпуса редуктора и эскизная компоновка.
- •Расчет ременной передачи
- •6. Проверка долговечности подшипников.
- •7. Проверка прочности шпоночных соединений.
- •8. Уточненный расчет валов.
- •9. Подбор посадок для сопрягаемых поверхностей
- •10. Выбор сорта масла
- •11. Сборка редуктора
2.3 Определение нормального модуля зацепления
=(0,01...0,02)140=1,4...2,8
мм.
Принимаем стандартное значение модуля mn =2 мм. [п.1,стр. 36]
2.4 Определение числа зубьев шестерни и колеса
[п.1, формула 3.16.]
Принимаем z1 =23.
z2 = z1
uред =
=115.
Уточненное значение угла наклона зубьев
2.5 Определение основных размеров шестерни и колеса
Шестерни
мм;
Колёса
мм.
Проверка межосевого расстояния:
мм,
что соответствует определённому ранее значению.
Диаметры окружностей вершин зубьев:
Шестерни
мм;
Колёса
мм.
Диаметры окружностей впадин зубьев:
Шестерни
мм
Колёса
мм
Ширина
колеса
,
принимаем b2=56 мм.
Ширина
шестерни
=56+4
мм=60 мм.
Коэффициент ширины шестерни по диаметру
Окружная скорость колес и степень точности передачи:
При такой скорости для косозубых колес следует принять 8-ю степень точности (п.1, стр. 32).
Силы в зацеплении:
Окружная
Н;
радиальная
;
осевая
Н.
2.6 Проверка контактных напряжений
Проверочный расчёт на контактную прочность проводиться по формуле:
[п.1, формула
3,6]
где: KH – коэффициент нагрузки;
Коэффициент расчётной нагрузки при расчёте на контактную прочность
KH= KHβ KHα KHυ,
где: KHα – коэффициент. Учитывающий распределение нагрузки между зубьями колес.
( При υ≤5 м/с и 8-й степени точности KHα = 1,08) [п.1, таблица 3,4]
KHυ – коэффициент динамической нагрузки.
(Для косозубых передач при υ≤5 м/с KHυ =1,0 [п.1, таблица 3,6]
Значение
было
найдено при расчёте межосевого расстояния.
Таким образом, KH= 1·1,08·1 = 1,08
Перегруз составляет (450-442)/442∙100%=1,8 % (допускается до 5 %).
Условие контактной прочности соблюдается.
2.7 Проверка зубьев на выносливость по напряжениям изгиба
Допускаемое напряжение на изгиб определяется по формуле
[σF]=
,
[п.1,
формула 24]
где: σFlimb -предел выносливости соответствующему базовому числу циклов. Для стали 45 улучшенной при твердости НВ ≤ 350 = 1,8 НВ [п.1, таблица 3,9]
[SF] – коэффициент безопасности.
[SF] = [SF]΄ [SF]˝,
где: [SF]΄ - коэффициент, учитывающий нестабильность свойств материала зубчатых
колес. (Для стали 45 улучшенной = 1,75) [ п.1, таблица 3,9 ]
[SF]˝ - коэффициент, учитывающий способ получения заготовки зубчатого
колеса. (Для поковок и штамповок = 1,0)
Следовательно, [SF] = 1,75·1 =1,75
Допускаемое напряжение:
для шестерни
[σF1]
=
МПа
для
колеса [σF2]=
МПа
Проверочный расчёт на изгибную прочность проводится по формуле:
[п.1, формула
25],
где: YF – коэффициент, учитывающий форму зуба и зависящий от эквивалентного числа зубьев.
у
шестерни
,
у колеса
.
При
этом
3,9
и
3,60
[п.1, стр.42]
Yβ –коэффициент, компенсирующий погрешности, возникающие из-за применения той же расчетной схемы зуба, что и в случае прямых зубьев.
KF – коэффициент нагрузки.
КFα – коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки между зубьями. (При 8-й степени точности = 0,91 ) [п.2, стр. 66.]
KF = KFβ KFυ,
где: KFβ - коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по длине зуба. Зависит от ψbd и HB. (При НВ≤ 350 и ψbd =1,07 KFβ =1,11 ) [п.1, табл. 3,7.]
KFυ – коэффициент динамичности. [п.1, табл. 3,8.]
По
таблице 3.8[1] при 8-й степени точности и
скорости v=1,5 м/с
=1,1.
Расчёт на изгиб производится для шестерни или колеса в зависимости от отношения
:
для
шестерни
для
колеса
Так как для колеса это отношение меньше, расчёт проведём по колесу.
Таким образом, условие прочности на изгиб соблюдается.