где
и - количества контактов зубьев саптеллита и венца.6.3 Проверочный расчет
6.3.1 Проверка передачи на контактную выносливость
,где
- коэффициент, учитывающий форму сопряженных поверхностей зубьев в полюсе зацепления. коэффициент учитывающий суммарную длину контактных линийШирина сателита
Уточнение значения
Так как
изменилась мало, то остается неизменным. - коэффициент, учитывающий механические свойства материалов сопряженных колес;Уточняем окружную скорость:
.удельная окружная динамическая сила:
где
коэффициенты который учитывает влияние модификации профиля и вида зубьев; коэффициент, учитывающий влияние разности шагов зубьев шестерни и колеса.Коэффициент, учитывающий внутреннюю динамическую нагрузку:
где
коэффициент, учитывающий внешнюю динамическую нагрузку,Окружная сила на делительном цилиндре:
Коэффициент нагрузки:
где
коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями,6.3.2 Проверка зубьев передачи на изгибную выносливость
Определяем коэффициенты формы зубьев шестерни и колеса:
для для , ,так как 150<164,4 проверяем зуб шестерни:
где
- коэффициент, учитывающий перекрытие зубьев, при 5-й степени точности ; ; - коэффициент, учитывающий наклон зубьев.Таким образом,
.6.3.3 Проверка на контактную и изгибную прочность при действии максимальной нагрузки
Проверка на перегрузку, на предотвращение пластической деформации или хрупкого излома.
, .7. Определение геометрических и других размеров всех зубчатых колес первой ступени
- диаметр вершин зубьев:
, , .- диаметр впадины зубьев:
, , .- межцентровое расстояние:
.8. Проектирование и расчёт на прочность валов и осей
8.1 Проектирование валов
Основными условиями, которым должна отвечать конструкция вала являются достаточная прочность, обеспечивающая нормальную работу зацеплений и подшипников; технологичность конструкции и экономию материала. В качестве материала для валов используют углеродистые и легированные стали.
Расчет вала выполняется в три этапа:
1) Ориентировочный расчет на кручение ;
2) Расчет на статическую прочность ;
3) Расчет на выносливость (основной расчёт).
За материал валов принимаем сталь 12ХН3А, с характеристикой:
- временное сопротивление разрыву; - предел выносливости при симметричном цикле напряжений изгиба; - предел текучести; - предел выносливости при симметричном цикле напряжений кручения; -коэффициенты чувствительности материала к асимметрии цикла напряжений соответственно при изгибе и кручении.Предварительный расчет валов состоит в определении диаметров из условия изгибной прочности.
Определяем крутящий момент на 1-ом ведущем валу:
T1=9550·P/n1=9550·5,5/965=54,43 Н·м;
Уровень прочности при расчете вала на кручение имеет вид: T=T/Wp<=[T];
Принимаем
=20МПа.Wp=0,2·d13;
Откуда
из конструктивных соображений d1=24 мм.
Определяем предварительно по крутящему моменту диаметр 2-го вала ступени редуктора;
T2=T1·U12·
=54,43·7,5·0,98·0,995=398Н·м;Принимаем
Для расчета вала необходимо составить его расчетную схему. Вал представим как балку на двух опорах: шарнирно-подвижной и шарнирно-неподвижной. После этого необходимо:
- разметить точки, в которых расположены условные опоры;
- определить величину и направление действующих на вал сил: окружной
, радиальной . В планетарной передаче эти силы взаимокомпенсируются. Поскольку на валы не действуют осевые силы, то .- построить эпюры изгибающих и крутящих моментов.
Разбиваем вал на участки.
L1 = 65мм, L2 = 62мм, L3 = 68мм.
Силы действующие в зацеплении:
- сила от муфты Fm.
, где Dm – диаметр муфты.
Найдём моменты действующие на вал и построим эпюру моментов.
.
Рис. 2 – Эпюра изгибающих моментов
Определим суммарные изгибающие моменты (рис. 2):
- изгибающий момент в вертикальной плоскости:
;
- изгибающий момент в горизонтальной плоскости:
;