6 Выбор подшипников качения для валов редуктора
Подбор подшипника осуществляется по диаметру внутреннего кольца, По ГОСТ 8338-75
Рисунок 4 – Эскиз подшипника
Для быстроходного вала выбираем радиально шариковый подшипник 208 ГОСТ 8338-75 легкой серии. [2]
D=80
мм, d
= 40 мм, B=
18 мм, r
= 2,0 мм,
Для промежуточного вала выбираем радиально шариковый подшипник 208 ГОСТ 8338-75 легкой серии . [2]
D=80
мм, d
= 40 мм, B=
18 мм, r
= 2,0 мм,
Для тихоходного вала выбираем радиально шариковый подшипник
213 ГОСТ 8338-75 легкой серии. [2]
D=
85 мм, d=45
мм, B=19
мм, r=2,0
мм,
Определим для промежуточного вала координаты средних плоскостей подшипников и зубчатых колес:
7 Кинематический расчет редуктора
Частота вращения быстроходного вала
n1= n1Б = nэд = 950 об/мин;
Частота вращения промежуточного вала
n1Т=n2Б
=
= 178,57 об/мин,
Частота вращения тихоходного вала
n2Т
=
= 33,57 об/мин,
Окружная скорость быстроходной ступени:
м/с,
Окружная скорость тихоходной ступени:
м/с
8 Моменты на валах и колесах редуктора и Составляющие полного усилия в зацеплениях на валах и колесах редуктора
8.1 Моменты на валах и колесах редуктора
Момент на хвостовике быстроходного вала
где ηЗац – КПД зацепления;
П – КПД подшипника;
иТ – передаточное отношение тихоходной ступени;
uБ – передаточное отношение быстроходной ступени;
Момент на колесе тихоходной ступени:
Момент на шестерне тихоходной ступени:
Момент на колесе быстроходной ступени:
Момент на шестерне быстроходной ступени:
Рисунок 5 - Схема усилий в зацеплении
8.2 Составляющие полного усилия в зацеплениях быстроходной и тихоходной передач
Окружная сила на шестерне быстроходной ступени:
Радиальная сила на шестерне быстроходной ступени:
где – угол наклона зубьев (указан в распечатке);
w – угол зацепления.
Усилия, действующие на колесо быстроходной передачи:
;
.
Окружная сила на шестерне тихоходной ступени:
Радиальная сила на шестерне тихоходной ступени:
Усилия, действующие на колесо тихоходной передачи
9 Расчет на прочность зубчатых передач редуктора
9.1 Подбор материала, твердости и термообработки зубчатых колес
Для выбора материала и его твердости, прежде всего, необходимо определить необходимый предел выносливости материала Hlim.
,
где [H] -допускаемое контактное напряжение;
SH -коэффициент безопасности;
ZN -коэффициент долговечности.
Для быстроходной передачи при предварительном расчете коэффициент долговечности можно принять ZN = 1; коэффициент безопасности зависит от вида термообработки, в данном случае выбираем SH=1,2 [7, табл. 8.8].
,
Для тихоходной передачи при предварительном расчете коэффициент долговечности желательно принять больше единицы, ZN = 1,05; коэффициент безопасности в данном случае выбираем SH = 1,2 [7, табл. 8.8].
,
Необходимую твердость материала для колеса можно получить по формуле либо в единицах HRC, либо в единицах HB. В выбираем единицы HRC.
,
,
.
Необходимую твердость материала шестерни принимаем равной твердости колеса, для лучшей прирабатываемости.
Для шестерни тихоходной передачи назначаем [3, табл. 8.7]:
материал: сталь 40Х;
термообработка: закалка.
твердость: H1Т = 40…45 HRC;
для дальнейших расчетов примем H1Т = 42 HRC
Для шестерни быстроходной передачи назначаем [3, табл. 8.7]:
материал: сталь 40Х
термообработка: закалка.
твердость: H1Т = 35…40 HRC;
для дальнейших расчетов примем H1Т = 39 HRC
Для колеса тихоходной передачи назначаем [3, табл. 8.7]:
материал: сталь 40Х;
термообработка: закалка.
твердость: H1Т = 40…45 HRC;
для дальнейших расчетов примем H1Т = 42 HRC
Для колеса быстроходной передачи [3, табл. 8.7]:
материал: сталь 40Х;
термообработка: закалка.
твердость: H1Т = 35…40 HRC;
для дальнейших расчетов примем H1Т = 39 HRC