--PAGE_BREAK--
3.2 Расчет допускаемых напряжений изгиба зубьев колёс рядовой ступени редуктора
где: — предел выносливости зубьев по напряжениям изгиба МПа;
— коэффициент долговечности;
— коэффициент безопасности;
— коэффициент, учитывающий влияние двухстороннего приложения нагрузки;
— коэффициент, учитывающий шероховатость поверхности выкружки в основании зуба;
— коэффициент, учитывающий механическое упрочнение;
— коэффициент, учитывающий масштабный фактор;
для шестерни:
для колеса:
3.3 Расчет размеров зубчатых колес
Рисунок 1
— крутящий момент силы, передаваемый шестерней, Н×м;
— передаточное число быстроходной или тихоходной ступени;
— допускаемое контактное напряжение, МПа;
— отношение ширины венца зубчатого колеса к диаметру шестерни;
— коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по ширине зубчатого венца;
— коэффициент, учитывающий динамическую нагрузку;
— коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки между зубьями;
а) быстроходная ступень
б) тихоходная ступень
в) колес промежуточного вала
Колес с быстроходной ступени
Колес с тихоходной ступени
3.4 Расчет ориентировочных размеров редуктора
а) Расчет ширины колес
Ширена венца зубчатого колеса,
Ширена шестерни,
б) расчет диаметра валов редуктора,
Где
— наибольшее значение крутящего момента сил на соответствующем валу,
— пониженное допускаемое касательное напряжение для материала вала
а) ведущий вал
б)промежуточный вал
в) выходной вал
3.5 Уточнение параметров цилиндрической зубчатой передачи
а) Расчет межцентрового расстояния
Стандартные межосевые расстояния
Таблица 5
Быстроходная ступень aб, мм
40
50
63
80
100
125
140
160
180
200
Тихоходная ступень ат, мм
63
80
100
125
160
200
225
250
280
315
Принятые значения:
б) Расчет модуля зацепления
принимаем 2,5мм
принимаем 3мм
в) Расчет суммарного числа зубьев шестерни и колеса
— для косозубой передачи
— для шевронных
г) Расчет числа зубьев шестерни
д)Расчет числа зубьев колеса
е) Расчет передаточного числа
Отклонение не превышает 5%.
ж) Расчет угла наклона зуба
Таблица 6
Параметры зубчатой передачи
Косозубая передача (с 1-го вала на 2-ой)
Шевронная передача (с 2-го вала на 3-й)
Межцентровое расстояние,[а], мм
160
200
Модуль зацепления,[m], мм
2,5
3
Суммарное число зубьев шестерни и колеса, [ZС]
127
115
Число зубьев шестерни, [ZШ]
21
29
Число зубьев колеса, [ZК]
106
86
Передаточное число, [U]
5
2,8
Угол наклона зуба,[β]
8◦10’
30◦
Расчет основных размеров зубчатых пар и разработка конструкции колеса
— делительный диаметр
— диаметр окружности впадин
— диаметр окружности вершин
— ширена венца
Рисунок 2
Таблица 7
Параметры
Формулы
Значения быстроходной ступени
Значения тихоходной ступени
Шестерня
Колесо
Шестерня
Колесо
Диаметры окружностей,[d]мм
Ширена венцов,[b]мм
Межосевое расстояние,[aω]мм
Передаточное число,U
Окружная скорость
Степень точности изготовления зубчатых колес
Точность зубчатых колес и передач обозначается указанием степени точности и видом сопряжения. (См табл.8)
Таблица 8
Вид сопряжения
Степень точности передачи
цилиндрическая
коническая
А
Увеличенный зазор
3…12
4…12
В
Нормальный
3…11
4…11
C
Уменьшенный
3…9
4…9
D
Уменьшенный
3…8
4…8
E
Малый
3…7
4…7
H
Нулевой зазор
3…7
4…7
Принятое значение: Степень точности 8-В ГОСТ 1643-81
продолжение
--PAGE_BREAK--
3.6 Проверка напряжений в зубьях зубчатых передач
Расчет рабочих контактных напряжений
Где
— косозубая, шевронная цилиндрическая передача,
— диаметр делительной окружности шестерни, мм
— ширена венца зубчатого колеса, мм
— уточненное значение передаточного числа
— крутящий момент на том валу, где шестерня, Нм
— уточненное значение коэффициента нагрузки
— степень точности
— коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по ширине зубчатого венца
— коэффициент, учитывающий динамическую нагрузку
3.7 Расчет рабочего напряжения изгиба
Где
— ширена венца колеса, мм
— коэффициент формы зуба,
— приведенное число зубьев,
— число зубьев шестерни,
— число зубьев колеса,
— коэффициент нагрузки,
— восьмая степень точности
Рабочие напряжение изгиба колеса
3.8 Проверка напряжений при перегрузках
Где
— контактное напряжение при перегрузках,
— рабочее контактное напряжение, которое возникает при номинальном крутящем моменте,
— допускаемое контактное напряжение при перегрузках
— максимальное значение момента сил сопротивления,
— момент движущих сил
4 Эскизная компоновка редуктора
Конструктивные размеры шестерни и колеса
Рисунок 2
Диаметр впадин зубьев:
Диаметр ступицы:
длина ступицы:
толщина обода: но не менее 8 мм.
толщина диска: ,
диаметр отверстий:
фаска:
Все расчеты сводим в таблицу 9:
Таблица 9
Предварительный расчёт валов редуктора.
— Входной вал
(см. ранее)
,
Где — радиус скругления ([9] Стр. 42)
Шестерню выполним за одно целое с валом
— Промежуточный вал
(см. ранее)
,
Где — радиус скругления ([9] Стр. 42)
,
Где — размер фаски колеса ([9] Стр. 42)
Шестерню выполним за одно целое с валом
— Выходной вал
(см. ранее)
,
Где — радиус скругления ([9] Стр. 42)
Конструктивные размеры корпуса и крышки
Толщина стенки корпуса:
Толщина стенки крышки редуктора:
Толщина верхнего пояса (фланца) корпуса:
Толщина нижнего пояса (фланца) крышки корпуса:
Толщина нижнего пояса корпуса: , примем р=19 мм.
Толщина ребер основания корпуса:, примем
m
=7мм.
Толщина ребер крышки корпуса: мм., примем m
=6мм.
Диаметры болтов:
- фундаментальных: , принимаем болты с резьбой М18;
- крепящих крышку к корпусу у подшипников: , принимаем болты с резьбой М12;
- крепящих крышку с корпусом: , принимаем болты с резьбой М10;
Гнездо под подшипник:
— Диаметр отверстия в гнезде принимаем равным наружному диаметру подшипника: Dп1=62 мм, Dп2=85 мм, Dп3=110 мм
- Диаметр гнезда: Dk=D2+(2…5) мм., D2– Диаметр фланца крышки подшипника, на 1 валу D2= 63мм, на 2 валу D2= 90мм, на 3 валу D2= 108мм.
Зазор от окружности вершин зубьев колеса до внутренней стенки корпуса, а также расстояние между наружным кольцом подшипника ведущего вала и внутренней стенкой корпуса А==10 мм.
Для предотвращения вытекания смазки подшипников внутрь корпуса и вымывания пластического смазывающего материала жидким маслом из зоны зацепления устанавливаем мазеудерживающие кольца.
5 Подбор подшипников
5.1 Расчет сил, действующих в зацеплении
Ft– окружная сила
Fr– радиальная сила
Fa– осевая сила
а) Расчет окружной силы Ft, Н
б) Расчет радиальной силы Fr, H
Где
— угол зацепления
в) Расчет осевой силы Fa, Н
5.2 Построение расчетных схем валов
Промежуточный вал
Значения колес
Значения шестерни
, ,
Определим реакции в опорах:
В плоскости YOZ
значение силы YB
направленно в
противоположную сторону, от
выбранного на схеме.
Проверка:
Строим эпюру изгибающих моментов в плоскости YOZ
В плоскостиXOZ
Проверка:
Опасным сечением является сечение — (2)
Из условия прочности
Получим
продолжение
--PAGE_BREAK--10>