Расчет редуктора прямозубого (стр. 3 из 6)

где ε_α – коэффициент торцевого перекрытия;

; (24)

;

;

.

Недогрузка передачи составляет:

.

2.6 Проверочный расчет на выносливость при изгибе

Определяем для шестерни и колеса коэффициент формы зуба

при z₁ = 24; Y_F1 = 3,938;

при z₂ = 96; Y_F2 = 3,602.

Определяем отношения:

Дальнейший расчет выполняем по материалу колеса

Выносливость зубьев по напряжениям изгиба обеспечена при выполнении условия:

, (25)

где Y_β – коэффициент, учитывающий наклон зуба, для прямозубых колес Y_β = 1;

K_Fα – коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки между зубьями, для прямозубых передач K_Fα = 1;

K_Fβ – коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по длине зуба, для прирабатывающихся передач K_Fβ = 1;

K_Fυ – коэффициент, учитывающий динамическую нагрузку, возникающую в зацеплении, принимаем K_Fυ = 1,274;

Все параметры зацепления передачи сводим в таблицу 6

Таблица 6 – Параметры зацепления зубчатой передачи

Наименование параметра	Обозн.	Единица измерения	Значения
			шестерня	колесо
Межосевое расстояние	aw	мм	120
Модуль зацепления	m	мм	2
Степень точности по ГОСТ 1643-81	–	–	8
Передаточное число		–	4
Угол наклона зубьев	β	град	0
Число зубьев	z	–	24	96
Делительный диаметр	d	мм	48	192
Диаметр окружности вершин	da	мм	52	196
Диаметр окружности впадин	df	мм	43	187
Ширина венца	b	мм	34	30

3 Проектный расчет валов

Определение размеров ступеней валов приведено в таблице 7

Таблица 7 – Определение размеров ступеней валов

Ступень вала	Вал-шестерня	Вал колеса
1-я под полумуфту и звездочку цепной передачи	Из расчета на прочность Из условия установки полумуфты d1 = 28 мм принимаем d1 = 28 мм	Из расчета на прочность принимаем d1 = 28 мм
	По ГОСТ 12080–66 принимаем l1 = 42 мм	По ГОСТ 12080–66 принимаем l1 = 42 мм
2-я под уплотнение и подшипник	d2 = d1 + 2t = 28 + 2·3,5 = 35 мм принимаем d2 = 35 мм	d2 = d1 + 2t = 28 + 2·3,5 = 35 мм принимаем d2 = 35 мм
3-я для упора подшипника и под колесо	d3 = d2 + 3∙r = 35 + 3·2,5 = 42,5 мм принимаем d3 = 42 мм	принимаем d3 = 38 мм
4-я для упора колеса	–	d4 = d3 + 3∙f = 38 + 3·1,2 = 41,6 мм принимаем d4 = 42 мм

Рисунок 3 – Конструкция быстроходного вала

Рисунок 4 – Конструкция тихоходного вала

4 Конструирование зубчатых колес

Рисунок 5 – Конструкция зубчатого колеса

Определяем размеры конструктивных элементов зубчатых колес (рисунок 5)

– диаметр ступицы:

принимаем d_ст = 65 мм;

– длина ступицы:

принимаем l_ст = 40 мм;

– толщина обода:

принимаем δ₀ = 8 мм;

– толщина диска:

принимаем с = 10 мм;

– диаметр окружности отверстий:

принимаем D_отв = 120 мм;

– диаметр отверстий:

принимаем d_отв = 25 мм;

– размер фаски, мм: n ≈ m = 2 мм;

5 эскизная компоновка редуктора

5.1 Определение размеров конструктивных элементов корпуса редуктора

Определяем толщину стенки редуктора (δ ≥ 8 мм):

δ = (0,025∙a_w + 1) = (0,025∙120 + 1) = 4 мм.

принимаем δ = 8 мм.

Толщину стенки крышки принимаем δ₁ = δ = 8 мм.

Определяем диаметры болтов, соединяющих:

– редуктор с плитой: d₁ = 2 ∙ δ = 2 ∙ 8 = 16 мм,

принимаем болты М16.

– корпус с крышкой у бобышек подшипников: d₂ = 1,5 ∙ δ = 1,5 ∙ 8 = 12 мм,

принимаем болты М12.

– корпус с крышкой по периметру соединения: d₃ = 1,0∙δ = 1,0∙8 = 8 мм,

принимаем болты М10.

Определяем ширину фланцев редуктора:

S_i = δ +2 + к_i,

– фундаментного S₁ = 8 + 2 + 40 = 50 мм;

– корпуса и крышки (у подшипников) S₂ = 8 + 2 + 32 = 42 мм;

– корпуса и крышки (по периметру) S₃ = 8 + 2 + 28 = 38 мм.

Определяем толщину фланцев редуктора:

– фундаментного δ_фл1 = 2,3∙δ = 2,3∙8 = 18,4 мм;

принимаем δ_фл1 = 20 мм;

– корпуса (соединение с крышкой) δ_фл2 = 1,5∙δ = 1,5∙8 = 12 мм;

принимаем δ_фл2 = 12 мм;

– крышки (соединение с корпусом) δ_фл3 = 1,35∙δ = 1,35∙8 = 10,8 мм;

принимаем δ_фл3 = 10 мм;

Для установки крышки относительно корпуса применяем два штифта 8h7х30 по ГОСТ 9464–79.

5.2 Определение расстояний между элементами редуктора

Толщина стенки корпуса редуктора δ = 8 мм;

Расстояние от внутренней поверхности стенки редуктора до боковой поверхности вращающейся части:

С = (1,0…1,2)∙δ = (1,0…1,2)∙8 = 8…9,6 мм;

принимаем С = 10 мм.

Радиальной зазор от поверхности вершин зубьев до внутренней поверхности стенки редуктора:

С₅ = 1,2∙δ = 1,2∙8 = 9,6 мм.

принимаем С₅ = 10 мм.

Радиальной зазор от поверхности вершин зубьев до внутренней нижней поверхности стенки корпуса:

С₆ = (5…10)∙m = (5…10)∙2 = 10…20 мм.

5.3 Предварительный выбор подшипников качения

Для опор валов принимаем радиальные шариковые подшипники легкой серии. Параметры выбранных подшипников сводим в таблицу 8

Таблица 8 – Параметры подшипников качения

№ вала (рисунок 2)	Обозн.	Размеры, мм				Грузоподъемность Сr, кН
		d	D	В	r
1	207	35	72	17	2	25,5
2	207	35	72	17	2	25,5

5.4 Определение размеров конструктивных элементов крышек подшипников