4 Расчёт редуктора.

4.1. Расчёт зубчатых передач

4.1.1. Выбор материала колес.

Материал – сталь 40Х, термообработка – улучшение.

Твёрдость:

Для шестерен HB; HB_cp.1=285,5

Для колёс HB. HB_cp.2=248,5

4.1.2. Определение допускаемых контактных напряжений

а) Определяем коэффициент долговечности

N_HO1=22,5 мин. циклов – число циклов перемены напряжений, соответствующее пределу выносливости.

N – число циклов перемены напряжений за весь срок службы

N = 573

Для конической шестерни

N=573

Для конического колеса и цилиндрической шестерни

N=5732510³3,14n_кр/30 = 573510³3,14750/6 =

= 330 мин. циклов

Для цилиндрического колеса

N=5732510³3,14n_т/30=573510³3,14110/6=165 мин. циклов

Для обеих шестерен N > N_HO, поэтому

K_HL1=1.

N_HO2=16,3 мин. циклов

Для обоих колёс N > N_HO, поэтому K_HL2 = 1

б) Определяем допускаемое полтактное напряжение , соответствующее пределу контактной выносливости

в) Определяем допускаемые контактные напряжения

4.1.3Определение допускаемых напряжений изгиба.

а) Определяем коэффициент долговечности

Для всех колёс N > N_FO, поэтому K_FL1 = 1 и K_FL2 = 1

б) Определяем допускаемое напряжение изгиба , соответствующее пределу изгибной выносливости.

в) Определяем допускаемые напряжения изгиба

4.1.4Расчёт цилиндрической передачи.

4.1.4.1Определяем межосевое расстояние

K_a= 43 – вспомогательный коэффициент

- коэффициент ширины венца колеса

U=2 – передаточное число

Т₂ =630 Нм – вращающий момент на выходном валу

- допускаемое контактное напряжение колеса с менее прочным зубом

- коэффициент неравномерности нагрузки по длине зуба

170 мм – значение из стандартного ряда

4.1.4.2Определяем модуль зацепления

K_m = 5,8 – вспомогательный коэффициент

- делительный диаметр колеса

- ширина венца колеса

– допускаемое напряжение изгиба материала колеса с менее прочным зубом.

,что соответствует стандартному значению.

4.1.4.3Определить угол наклона зубьев.

4.1.4.4Определить суммарное число зубьев шестерни и колеса

4.1.4.5Уточняем действительную величину угла наклона зубьев

4.1.4.6Определяем число зубьев шестерни

z₁ = z/(1+U) = 134/(1+2) = 44

4.1.4.7Определяем число зубьев колеса

z₂ = z – z₁ = 134 – 44 = 90

4.1.4.8Определяем фактическое передаточное число U_ф и проверяем его отклонение от заданного.

4.1.4.9Определяем фактическое межосевое расстояние

4.1.4.10 Определяем основные геометрические параметры передачи:

а) шестерни

делительный диаметр

диаметр вершин зубьев

диаметр впадин зубьев

ширина венца

б) колеса

стандартное значение

4.1.4.11Проверяем межосевое расстояние

4.1.4.12 Проверяем пригодность заготовок колёс:

4.1.4.12 Проверяем контактные напряжения

K = 376 – вспомогательный коэффициент

окружная сила в зацеплении.

Определяем окружную скорость колёс

Такой скорости соответствует девятая степень точности.

В зависимости от скорости и степени точности определяем коэффициент распределения нагрузки между зубьями:

коэффициент динамической нагрузки

Таким образом, недогрузка передачи составляет 5,5%, что меньше допустимых 10%.

4.1.4.13 Проверяем напряжения изгиба

коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями

коэффициент неравномерности нагрузки по длине зуба

коэффициент динамической нагрузки

Определяем эквивалентное число зубьев колеса и шестерни

Определяем коэффициенты формы зуба

т.е. условие выполнено

, т. е. условие выполнено

4.1.5Расчёт конической передачи

4.1.5.1Определяем внешний делительный диаметр колеса

коэффициент, учитывающий распределение нагрузки по ширине венца

коэффициент вида конических колёс

Т₂=327 Н – крутящий момент на промежуточном валу

2. Определяем углы делительных конусов

2. Определяем внешнее конусное расстояние

2. Определяем ширину зубчатого венца колеса и шестерни

коэффициент ширины венца

b = 38 мм – значение из стандартного ряда

2. Определяем внешний окружной модуль

коэффициент, учитывающий распределение нагрузки по ширине венца

коэффициент вида конических колёс

2. Определяем число зубьев

2. Определяем фактическое передаточное число и его отклонение от заданного

2. Определяем действительные углы делительных конусов

2. Определяем коэффициенты смещения инструмента

2. Определяем геометрические характеристики (внешние):

а) шестерни

делительный диаметр

диаметр вершин зубьев

диаметр впадин зубьев

б) колеса

2. Определяем средние делительные диаметры

2. Проверяем пригодность заготовок колёс

Диаметр заготовки шестерни

D_заг= d_al+6мм=88,1+6=94,1мм

94,1<125, т. е. D_заг.< D_пред.