4 Расчёт редуктора.
4.1. Расчёт зубчатых передач
4.1.1. Выбор материала колес.
Материал – сталь 40Х, термообработка – улучшение.
Твёрдость:
Для шестерен HB; HBcp.1=285,5
Для колёс HB. HBcp.2=248,5
4.1.2. Определение допускаемых контактных напряжений
а) Определяем коэффициент долговечности
NHO1=22,5 мин. циклов – число циклов перемены напряжений, соответствующее пределу выносливости.
N – число циклов перемены напряжений за весь срок службы
N = 573
Для конической шестерни
N=573
Для конического колеса и цилиндрической шестерни
N=573251033,14nкр/30 = 57351033,14750/6 =
= 330 мин. циклов
Для цилиндрического колеса
N=573251033,14nт/30=57351033,14110/6=165 мин. циклов
Для обеих шестерен N > NHO, поэтому
KHL1=1.
NHO2=16,3 мин. циклов
Для обоих колёс N > NHO, поэтому KHL2 = 1
б) Определяем допускаемое полтактное напряжение , соответствующее пределу контактной выносливости
в) Определяем допускаемые контактные напряжения
4.1.3Определение допускаемых напряжений изгиба.
а) Определяем коэффициент долговечности
Для всех колёс N > NFO, поэтому KFL1 = 1 и KFL2 = 1
б) Определяем допускаемое напряжение изгиба , соответствующее пределу изгибной выносливости.
в) Определяем допускаемые напряжения изгиба
4.1.4Расчёт цилиндрической передачи.
4.1.4.1Определяем межосевое расстояние
Ka= 43 – вспомогательный коэффициент
- коэффициент ширины венца колеса
U=2 – передаточное число
Т2 =630 Нм – вращающий момент на выходном валу
- допускаемое контактное напряжение колеса с менее прочным зубом
- коэффициент неравномерности нагрузки по длине зуба
170 мм – значение из стандартного ряда
4.1.4.2Определяем модуль зацепления
Km = 5,8 – вспомогательный коэффициент
- делительный диаметр колеса
- ширина венца колеса
– допускаемое напряжение изгиба материала колеса с менее прочным зубом.
,что соответствует стандартному значению.
4.1.4.3Определить угол наклона зубьев.
4.1.4.4Определить суммарное число зубьев шестерни и колеса
4.1.4.5Уточняем действительную величину угла наклона зубьев
4.1.4.6Определяем число зубьев шестерни
z1 = z/(1+U) = 134/(1+2) = 44
4.1.4.7Определяем число зубьев колеса
z2 = z – z1 = 134 – 44 = 90
4.1.4.8Определяем фактическое передаточное число Uф и проверяем его отклонение от заданного.
4.1.4.9Определяем фактическое межосевое расстояние
4.1.4.10 Определяем основные геометрические параметры передачи:
а) шестерни
делительный диаметр
диаметр вершин зубьев
диаметр впадин зубьев
ширина венца
б) колеса
стандартное значение
4.1.4.11Проверяем межосевое расстояние
4.1.4.12 Проверяем пригодность заготовок колёс:
4.1.4.12 Проверяем контактные напряжения
K = 376 – вспомогательный коэффициент
окружная сила в зацеплении.
Определяем окружную скорость колёс
Такой скорости соответствует девятая степень точности.
В зависимости от скорости и степени точности определяем коэффициент распределения нагрузки между зубьями:
коэффициент динамической нагрузки
Таким образом, недогрузка передачи составляет 5,5%, что меньше допустимых 10%.
4.1.4.13 Проверяем напряжения изгиба
коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями
коэффициент неравномерности нагрузки по длине зуба
коэффициент динамической нагрузки
Определяем эквивалентное число зубьев колеса и шестерни
Определяем коэффициенты формы зуба
т.е. условие выполнено
, т. е. условие выполнено
4.1.5Расчёт конической передачи
4.1.5.1Определяем внешний делительный диаметр колеса
коэффициент, учитывающий распределение нагрузки по ширине венца
коэффициент вида конических колёс
Т2=327 Н – крутящий момент на промежуточном валу
Определяем углы делительных конусов
Определяем внешнее конусное расстояние
Определяем ширину зубчатого венца колеса и шестерни
коэффициент ширины венца
b = 38 мм – значение из стандартного ряда
Определяем внешний окружной модуль
коэффициент, учитывающий распределение нагрузки по ширине венца
коэффициент вида конических колёс
Определяем число зубьев
Определяем фактическое передаточное число и его отклонение от заданного
Определяем действительные углы делительных конусов
Определяем коэффициенты смещения инструмента
Определяем геометрические характеристики (внешние):
а) шестерни
делительный диаметр
диаметр вершин зубьев
диаметр впадин зубьев
б) колеса
Определяем средние делительные диаметры
Проверяем пригодность заготовок колёс
Диаметр заготовки шестерни
Dзаг= dal+6мм=88,1+6=94,1мм
94,1<125, т. е. Dзаг.< Dпред.