- •Содержание
- •5 Предварительный расчет диаметров валов 22
- •2 Выбор электродвигателя и кинематический расчет
- •3 Определение мощностей и передаваемых крутящих моментов на валах
- •4.1.6 Силы в зацеплении
- •4.1.7 Проверочный расчет на выносливость по контактным напряжениям
- •4.1.8 Проверочный расчет на выносливость по напряжениям изгиба
- •4.1.9 Проверочный расчет на выносливость при перегрузках
- •4.2 Расчет червячной передачи
- •4.2.1 Материалы червяка и колеса
- •4.2.2 Допускаемые напряжения
- •4.2.2.1 Допускаемые контактные напряжения
- •4.2.2.2 Допускаемые напряжения изгиба
- •4.2.3 Межосевое расстояние
- •4.2.4 Основные параметры передачи
- •4.2.5 Размеры червяка и колеса
- •4.2.6 Проверочный расчёт передачи на прочность
- •4.2.7 Кпд передачи
- •4.2.8 Силы в зацеплении
- •4.2.9 Проверка зубьев колеса по напряжениям изгиба
- •4.2.10 Тепловой расчёт
- •5 Предварительный расчет диаметров валов
- •6 Подбор и проверочный расчет муфт
- •6.1 Муфта упругая втулочно-пальцевая
- •6.2 Зубчатая муфта
- •7 Предварительный подбор подшипников
- •8 Компоновочная схема и выбор способа смазывания передач и подшипников, определение размеров корпусных деталей
- •9 Расчет валов по эквивалентному моменту
- •9.1 Расчет первого вала
- •9.1.1 Cоставление расчетной схемы
- •9.1.2 Определение реакций опор и построение эпюр
- •9.2 Проверочный расчет второго вала
- •9.2.1 Cоставление расчетной схемы
- •9.2.2 Определение реакций опор и построение эпюр
- •9.3 Проверочный расчет третьего вала
- •10.2 Расчет подшипников второго вала
- •10.3 Расчет подшипников третьего вала
- •11 Подбор и проверочный расчет шпоночных соединений
- •13 Расчет валов на выносливость
- •13.1 Расчет первого вала
- •13.2 Расчет второго вала
- •13.3 Расчет третьего вала
- •14 Описание сборки редуктора
- •15 Регулировка подшипников и зацеплений редуктора
- •16 Описание монтажной схемы, сборки и регулировки привода
- •Литература
4.1.6 Силы в зацеплении
Рисунок 4.2 – Силы в зубчатом зацеплении
Окружная сила .
Радиальная сила .
Осевая сила .
4.1.7 Проверочный расчет на выносливость по контактным напряжениям
Контактная выносливость устанавливается сопоставлением действующих в полюсе зацепления расчетного и допускаемого контактных напряжений:
.
Контактное напряжение в полюсе зацепления при определяют следующим образом:
.
Коэффициент нагрузки определяют по зависимости
,
где – коэффициент, учитывающий внешнюю динамическую нагрузку,[11, табл.6],
–коэффициент, учитывающий внешнюю динамическую нагрузку,
,
где – удельная окружная динамическая сила,
,
где ,[11, табл.8,9]
.
–коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки между зубьями, [11, черт.13а],
–коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями,
[11].
.
–коэффициент, учитывающий механические свойства сопряженных колес, для стальных колес ,
–коэффициент, учитывающий форму сопряженных поверхностей зубьев в полюсе зацепления, ,
–коэффициент, учитывающий суммарную длину контактных линий,
.
Проверочный расчет выполняется, т.к. .
Перегрузка составляет
4.1.8 Проверочный расчет на выносливость по напряжениям изгиба
Проверка изгибной прочности для косозубых колес производится по формуле ,
Определяем менее прочное зубчатое колесо.
Коэффициент, учитывающий форму зубьев [3, рис. 8.20]
; .
Находим отношения: ,.
Так как , то расчет ведем по шестерне (,).
- коэффициент, учитывающий суммарную длину контактных линий.
- коэффициент, учитывающий наклон зубьев.
Удельная расчетная окружная сила .
Коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями .
- коэффициент, учитывающий распределение нагрузки по ширине венца, определяется по рис. 4.2.2в [5, стр. 50].
Коэффициент, учитывающий динамическую нагрузку, возникающую в зацеплении .
Удельная окружная динамическая сила ;
- коэффициент, учитывающий влияние вида зубчатой передачи, определяется по табл. 4.2.11 [5, стр.51], .
;
Удельная расчетная окружная сила в зоне ее наибольшей концентрации:
.
Тогда .
Таким образом, удельная расчетная окружная сила
.
Тогда расчетные контактные напряжения .
Проверочный расчет выполняется, т.к. .
4.1.9 Проверочный расчет на выносливость при перегрузках
Максимальные контактные напряжения при перегрузках:
.
Проверочный расчет выполняется, т.к.
Максимальные напряжения изгиба при перегрузках:
.
Проверочный расчет выполняется, т.к. .
4.2 Расчет червячной передачи
4.2.1 Материалы червяка и колеса
По рекомендациям справочных таблиц для червяка принимаем сталь марки 40Х, с улучшением и закалкой ТВЧ со следующими характеристиками [8, c. 277, табл. 10.15]:
твёрдость зубьев:
в сердцевине: 269 - 302 НВ;
на поверхности: 45 - 50 НRC;
;
Материал зубчатого венца червячного колёса по мере убывания антизадирных и антифрикционных свойств и рекомендуемым для применения скоростям скольжения относим ко II-й группе со скоростью скольжения [8, c. 354]:
;
принимаем материал безоловянистая бронза БрФ10Ж3М, со следующими характеристиками[8, c. 355, табл. 12.8]:
;
;
4.2.2 Допускаемые напряжения
4.2.2.1 Допускаемые контактные напряжения
Для II-й группы материалов [8,с.356]
4.2.2.2 Допускаемые напряжения изгиба
Допускаемые напряжения изгиба вычисляем для зубьев червячного колеса[8, c. 356, табл. 12.9]:
где - коэффициент долговечности;
Здесь - эквивалентное число циклов нагружения зубьев червячного колеса
за весь срок службы передачи.
Суммарное число циклов перемены напряжений[8, c. 356]:
;
где Lh- время работы передачи, ч.
Коэффициент эквивалентности KFE вычисляют по формуле[8, c. 356]::
;
Исходное допускаемое напряжение []Fo изгиба для материала II группы:
. [п.4.1.2]
В итоге допускаемые напряжения изгиба имеем: