Проектирование одноступенчатого цилиндрического редуктора 2 (стр. 2 из 4)

2 РАСЧЕТ ПРЯМОЗУБОЙ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ПЕРЕДАЧИ

2.1 Выбор материалов зубчатых колес и термической обработки:

Материал -Сталь 40

Шестерня

Колесо

б_В = 950 МПа б_В = 850 МПа

б_Т = 750 МПа б_Т =550 МПа

Н_НВ = 260…280 Н_НВ = 230…260

2.2 Допускаемые контактные напряжения зубьев.

Определяем допускаемые контактные напряжения для зубьев шестерни и колеса в прямозубой цилиндрической передаче:

(2.1 [1])

- предел выносливости контактной поверхности зубьев, соответствующий базовому числу циклов переменных напряжений, находим по табл. 5.1 [1]

- для шестерни

- для колеса

- коэффициент долговечности. Для передач при длительной работе с постоянными режимами напряжения.

- коэффициент безопасности. Для зубчатых колес с однородной структурой материала;

В прямозубой цилиндрической передаче за расчетное допустимое контактное напряжение принимаем минимальное из значений:

В данном случае:

2.3 Допускаемые напряжения изгиба

Принимаем

2.4 Определяем межосевое расстояние колес.

Предварительный расчет межосевого расстояния выполняем по формуле 8.13 из учеб

ника для студентов вузов «Детали машин», автор М.Н. Иванов [1].

(8.13 [2])

Приведенный модуль упругости: Е_пр = 2,1·10⁵ МПа.

Коэффициент ширины колеса относительно межосевого расстояния

(табл. 8.4 [2]);

= 0,4.

Коэффициент концентрации нагрузки при расчетах по контактным напряжениям

Коэффициент относительной ширины зубчатого венца относительно диаметра

По графику рисунка 8.15 [2] находим:

Для нестандартных редукторов межосевое расстояние округляем по ряду Ra40 ([2] стр. 136). Принимаем а = 170мм.

2.5 Определяем модуль передачи

m =(0.01…0,02) ·а=0,01·170=1,7мм

Принимаем величину модуля m=2мм.

2.6 Определяем числа зубьев шестерни и колеса

Число зубьев шестерни:

принимаем z₁=34

Число зубьев колеса:

2.7 Определяем основные геометрические размеры шестерни и колеса

2.7.1 Определение делительных диаметров

Шестерни: d₁ = m·z₁=2·34=68мм

Колеса: d₂ = m·z₂=2·136=272мм

а = (d₁ + d₂)/2= (68+272)/2=170мм

2.7.2 Определяем диаметры вершин зубьев

Шестерни: d_а1 = d₁ + 2m =68+2·2=72 мм

Колеса: d_а2 = d₂ + 2m = 272+2·2=276 мм

2.7.3 Определяем диаметры впадин

Шестерня: d_f₁ = d₁ – 2,5m = 68-2.5·2=63 мм

Колесо: d_f₂ = d₂ – 2,5m = 272-2.5·2=268 мм

2.7.4 Определяем ширину венца шестерни и колеса

Ширина колеса:

Ширина шестерни:

2.7.5 Проверяем величину межосевого расстояния

a_w = 0,5·m· (z₁ +z ₂) = 0,5·2·(34 + 136) = 170 мм

Таблица 2.1 Параметры прямозубого цилиндрического зацепления

Параметры зацепления			Числовые значения
Модуль, m			2
Межосевое расстояние, а			170
Шестерня		Колесо
Геометрические параметры	Числовые значения	Геометрические параметры		Числовые значения
Число зубьев, z₁	34	Число зубьев, z₂		136
Ширина венца, в₁	73	Ширина венца, в₂		68
Делительный диаметр, d₁	68	Делительный диаметр, d₂		272
Диаметр вершин зубьев, d_a1	72	Диаметр вершин зубьев, d_a2		276
Диаметр вп адин зубьев, d_f1	63	Диаметр впадин зубьев, d_f2		268

2.8 Проверка зубьев на выносливость по контактным напряжениям

2.8.1 Определяем коэффициент расчетной нагрузки

К_н = К_нβ х К_н_v ([2] стр.127)

Ранее было найдено: К_нβ =1,04

Для того, чтобы найти коэффициент динамической нагрузки по контактным напряжениям К_н_v необходимо определить окружную скорость ведомого вала:

Учитывая, что V₂ = 2,6 м/с, по табл. 8.2 [2] назначаем 9^ую степень точности.

Далее по таблице 8.3 [2] находим К_н_v = 1,17

К_н = 1,04 х 1,17 =1,21

2.8.2 Определяем расчетные контактные напряжения

по формуле

2.8.3 Проверочный расчет по напряжениям изгиба:

расчет по шестерне.

где

К_F – коэффициент расчетной нагрузки

К_Fβ – коэффициент концентрации нагрузки

К_FV – коэффициент динамической нагрузки, по таблице 8.3 [2]

Условие выполнено.

3 РАСЧЕТ ЦЕПНОЙ ПЕРЕДАЧИ

3.1 Коэффициент эксплуатации передачи

К_э= К_д ·К_а ·К_м ·К_рек ·К_с ·К_реж

где

К_д – коэффициент динамической нагрузки;

К_а – коэффициент межосевого расстояния;

К_м – коэффициент наклона передачи к горизонту;

К_рек – коэффициент регулировки цепи;

К_с – коэффициент смазки и загрязнения;

К_реж– коэффициент режима работы.

К_д =1,2

К_а =1

К_м =1

К_рек =1

К_с =1,3

К_реж =1 (табл. 13.2, 13.3,/2/)

К_с – коэффициент числа зубьев;