- •Республика Беларусь
- •Белорусский государственный университет транспорта
- •Кафедра “Детали машин и подъемно-транспортные механизмы ”
- •Расчет привода с соосным двухступенчатым цилиндрическим редуктором
- •Введение
- •1 Задание на проектирование привода с двухступенчатым соосным цилиндрическим редуктором и ременной передачей
- •2 Расчет привода
- •2.1 Выбор электродвигателя
- •2.2 Кинематический расчет привода
- •3 Расчет ременной передачи
- •4 Расчет редуктора
- •4.1 Выбор материалов для зубчатых колес
- •4.2 Расчет второй тихоходной ступени
- •5 Последовательное выполнение компоновочного чертежа редуктора
- •6 Расчет на прочность валов двухступенчатого соосного цилиндрического редуктора и определение опорных реакций
- •7 Подбор подшипников качения
- •8 Подбор шпонок и проверочный расчет их по напряжениям смятия
- •9 Определение основных размеров крышки и корпуса
- •10 Выбор посадок деталей
- •11 Выбор смазки
- •12 Порядок сборки редуктора
4.2 Расчет второй тихоходной ступени
Расчет начинается со второй тихоходной косозубой пары как более нагруженной и, в основном, определяющей габариты редуктора.
Определение межосевого расстояния и других параметров [3]:
,
где
- приведенный модуль упругости,
;
- коэффициент ширины колеса относительно
межосевого расстояния; принимаем по
рекомендациям таблицы А.5 [2],
;
- коэффициент концентрации нагрузки,
определяется по графику в зависимости
от
- коэффициента ширины шестерни
;
По рисунку 6 [2] определяем
для симметричного расположения колес
относительно диаметра.
;
Округляем расчетное значение а2 для нестандартных редукторов по ряду:
Тогда принимаем
.
Принимаем ширину колеса
.
По
таблице А.7 [2] выбираем
Тогда
По таблице А.8 [2] назначаем модуль
Определяем угол наклона зубьев
;
где
- коэффициент осевого перекрытия.
Рекомендуют принимать
.
Принимаем
Определяем :
Тогда
.
Определяем суммарное число зубьев:
Далее, число зубьев шестерни
Число зубьев колеса
Фактическое передаточное число
Уточняем значение по межосевому расстоянию
Делительные диаметры шестерни и колеса получаем
Выполняем проверочный расчет на усталость по контактным напряжениям по формуле:
где
- коэффициент повышения прочности
косозубых передач по контактным
напряжениям.
где
- коэффициент торцового перекрытия;
определяется по формуле:
,
по таблице А.11 [2].
;
- коэффициент расчетной нагрузки
;
- коэффициент динамической нагрузки;
определяется по таблице А.9 [2].
В зависимости от окружной скорости колеса
По таблице А.10 [2], назначаем 9-ю степень
точности.
в зависимости от степени точности
(таблица А.9[2]). Тогда
.
Расхождение между значениями
и
не превышает 4%.
Выполняем
проверочный расчет по напряжениям
изгиба
,
где
- коэффициент формы зуба. По графику
(рисунок 7 [2]) при x=0 находим:
для шестерни
,
для колеса
;
- коэффициент расчетной нагрузки;
По графику (рисунок 5,6 [2])
По таблице А.9 [2]
Выполняем проверочный расчет на перегрузку по формулам:
Условия прочности соблюдаются.
Вторая тихоходная ступень |
||
Передаточное число |
u |
4 |
Модуль, мм |
m |
1,5 |
Делительный диаметр шестерни, мм |
d1 |
76 |
Делительный диаметр колеса, мм |
d2 |
304 |
Число зубьев шестерни |
z1 |
50 |
Число зубьев колеса |
z2 |
200 |
Ширина колеса, мм |
bw |
36 |
4.3
Расчет быстроходной косозубой ступени
соосного редуктора (u=4)
Так как редуктор соосный, то межосевое
расстояния для двух ступеней будут
одинаковы, таким образом, принимаем
.
Определяем параметры шестерни и колеса.
Для определения ширины колеса
используем формулу:
Принимаем
,
получим
.
Ширину колеса принимаем
.
Определяем модуль по формуле
Определяем угол наклона зубьев
;
где - коэффициент осевого перекрытия. Рекомендуют принимать . Принимаем
Определяем :
Тогда
.
Определяем суммарное число зубьев:
Далее, число зубьев шестерни
Число зубьев колеса
Фактическое передаточное число
Уточняем значение по межосевому расстоянию
Делительные диаметры шестерни и колеса получаем
Выполняем
проверочный расчет на усталость по
контактным напряжениям по формуле:
где - коэффициент повышения прочности косозубых передач по контактным напряжениям.
где - коэффициент торцового перекрытия; определяется по формуле:
,
по таблице А.11 [2].
;
- коэффициент расчетной нагрузки ;
- коэффициент динамической нагрузки; определяется по таблице А.9 [2].
В зависимости от окружной скорости колеса
По таблице А.10 [2], назначаем 9-ю степень точности. в зависимости от степени точности (таблица А.9[2]). Тогда
.
Выполняем
проверочный расчет по напряжениям
изгиба
,
где
- коэффициент формы зуба. По графику
(рисунок 7 [2]) при x=0 находим:
для шестерни
,
для колеса
;
- коэффициент расчетной нагрузки;
По графику (рисунок 5,6 [2])
По таблице А.9 [2]
Выполняем проверочный расчет на перегрузку по формулам:
Условия прочности соблюдаются.
Первая ступень |
||
Передаточное число |
u |
4 |
Модуль, мм |
m |
3 |
Делительный диаметр шестерни, мм |
d1 |
76 |
Делительный диаметр колеса, мм |
d2 |
304 |
Число зубьев шестерни |
z1 |
24 |
Число зубьев колеса |
z2 |
96 |
Ширина колеса, мм |
bw |
38 |
