4.8 Розрахунок основних розмірів корпусу і кришки

Корпус редуктора складається з основи корпусу і кришки, які виготовлені зваркою. Основними елементами корпусу є його стінки, опорна підошва і гнізда для підшипників. Розмірі люка достатні для огляду передачі, так само передбачені петлі для транспортування редуктора і його установки при монтажі.

Розмірі корпусних деталей призначають по співвідношеннях, заснованих, головним чином, на практичному досвіді. Для визначення основних розмірів корпусних деталей скористаємося рекомендаціями [5].

Товщина стінок корпусу й кришки: .

.

Приймаємо .

Товщина фланців поясів корпуса й кришки:

, .

Нижній пояс корпуса:

.

Приймаємо .

Товщина ребер підстави корпуса:

, приймаємо

Товщина кришки:

, приймаємо

Найменший зазор між зовнішньою поверхнею колеса й стінкою корпуса :по діаметрі , приймаємо _.

5 Перевірочні розрахунки

5.1 Розрахунок косозубой циліндрової передачі 1-2

5.1.1 Перевірка на контактну міцність.

Розрахункова умова σ_н ≤ [σ] _{н .}

Для косозубої передачі: [σ]_н = [σ] _{н раз} = 668,25 МПа.

де Z_м = 275 МПа^1/2 – коефіцієнт, що враховує механічні властивості матеріалів зв'язаних зубчастих коліс [1, стр.71].

Z_н - коефіцієнт, що враховує форму зв'язаних поверхонь зубів, для косозубих коліс при α = 20^о

Z_ε - коефіцієнт, що враховує сумарну довжину контактних ліній. Для косозубих коліс

Коефіцієнт К_Н = К_Нα К_Нβ К_Нν = 1.13∙ 1 ∙ 1,02 = 1,15

К_Нα – коефіцієнт, що враховує розподіл навантаження між зубами. Для косозубих передач приймається К_Нα = 1,13[1, стр.95].

К_Нβ - коефіцієнт, що враховує розподіл навантаження по ширині вінця.

По табл.37[1] при b₂/d₁ = 32/48,1395 = 0,602; (колесо приробляється; положення колеса – посередині між опорами) К_Нβ = 1,05.

К_Нν – коефіцієнт динамічності навантаження. [1, табл.38].

К_Нν = 1,01.

σ_н < [σ] _н. 543,5 < 668,25 МПа – контактна втомна міцність забезпечена.

5.1.2 Перевірка на втомну згинну міцність.

Розрахункова умова: σ_F ≤ [σ] _F.

З'ясовуємо, по якому із зубчастих коліс пари вести розрахунок, для чого і для шестерні, і для колеса розраховуємо [σ] _F/Y_F.

Шестерня. Згинна напруга, що допускається

где σ_{F limb} = 600 МПа [1, табл.39] – межа витривалості зубів при вигині.

K_Fc – коефіцієнт, що враховує напрям додатка навантаження до зубів. Для нереверсивних передач K_Fc =1.

S_F =2,2 – коефіцієнт запасу, вибираємо з табл.41 (вірогідність не руйнування більше 0,99) [1].

K_FL – коефіцієнт довговічності. Для шестерні розраховуємо по формулі:

< 1. Приймаємо рівним 1.

N_FO – базове число циклів змін напруги, відповідне тривалій межі витривалості. Для всіх сталей N_FO = 4•10⁶ [1, стр.110].

N_FE – еквівалентне число циклів змін напруги. Розраховується з врахуванням даних режиму вантаження. Для шестерні:

Для колеса:

N_FE2 = N_FE1/u_1-2 = 255985737/2,8 = 91423477

σ_{F limb} = 1,8Н_НВ = 1,8 × 285 = 513 МПа

< 1, приймаємо =1.

.

Знаходимо Y_F1 – безрозмірний коефіцієнт, величина якого залежить від форми зуба. Число зубів Z₁ = 23; Z₂ = 63. Знаходимо по табл.24[1, стр.77].

Z_1E = Z₁/(cos³β) = 23/(cos³17,146) = 26 Y_F1 = 3,9;

Z_2E = Z₂/(cos³β) = 63/( cos³17,146) = 72 Y_F2 = 3,615.

«Слабкішим» елементом є колесо, по якому ведеться подальший розрахунок.

Y_ε ≈ 1- коефіцієнт, що враховує спільну роботу зубів;

Y_β - коефіцієнт, що враховує нахил зуба.

Y_β= 1 - β^о/140^о = 1 – 17,146^о /140^о = 0,8775

K_Fα – коефіцієнт, що враховує розподіл навантаження між зубами. Для косозубих циліндрових передач приймається рівним :

K_Fβ - коефіцієнт, що враховує розподіл навантаження по ширині вінця, при b₂/d₁ = 30/131,8603 = 0,23; (колесо приробляється; положення колеса – посередині між опорами). К_Fβ = 1,01.

K_FV - коефіцієнт динамічності навантаження. [1, табл.38].

К_Fν = 1,02.

σ_F < [σ] _F. 101 < 234 МПа – изгибная втомна міцність забезпечена.

5.1.3 Перевірка на контактну міцність при дії максимальних перевантажень.

σ_{н max} ≤ [σ] _{н max},

[σ]_{H max} = 2,8σ_T = 2,8 x 640 = 1792 МПа

где σ_T = 640 МПа – вибираємо по табл.26 по найменш твердому колесу.

σ _{H max} < [σ]_{H max}

995,67 < 1972 МПа – контактна міцність при дії максимальних перевантажень забезпечена.

5.1.4 Перевірка на изгибную міцність при дії максимальних перевантажень.

σ_{F max} ≤ [σ] _{F max},

σ_{F max} = σ_F · К_пер = 101 · 2,22 = 225 МПа.

σ_{F max} < [σ] _{F max}; 225 < 1792 - изгибная міцність при дії максимальних навантажень забезпечена.