- •1. Исходные данные для проектирования и расчёта редуктора в соответствии с заданием на проектирование.
- •3. Определение геометрических параметров зубчатых передач:
- •Фактическая величина угла наклона зуба:
- •Фактическая величина угла наклона зуба:
- •6)Проверочный кинематический и силовой расчет редуктора:
- •Определение зазоров между передачами редуктора и стенками корпуса
- •4. Проверочный расчет зубчатых колес
- •4.1 Тихоходная ступень
- •Проверочный расчет на изгибную выносливость зубьев
- •4.2 Быстроходная ступень
- •Проверочный расчет на изгибную выносливость зубьев
- •5. Проектировочный расчет валов редуктора и предварительный выбор подшипников.
- •6. Подбор шпонок
- •7. Определение параметров корпуса редуктора
- •8. Силы, действующие в зацеплении зубчатых колес.
- •9. Расчет промежуточного вала и расчет подшипников для него.
- •Вертикальная плоскость:
- •Горизонтальная плоскость:
- •10. Расчет входного вала.
- •11. Расчет выходного вала.
- •12. Подбор муфт для входного и выходного валов.
Фактическая величина угла наклона зуба:
Сosβ =
Фактическая величина передаточного числа ступени:
Uф= =2,97
Диаметры делительных окружностей:
Dш = =33*3 /0,9825=100,763 мм
Dк == 98*3 / 0,9825=299,236 мм
Проверка соответствия полученных делительных диаметров принятому межосевому расстоянию:
=( Dш+ Dк)/ 2 = (100,763+299,236)/2=199,999 мм
Диаметры окружностей выступов:
Dаш = Dш+2m=100,763+6=106,763 мм
Dак = Dк +2m=299,236+6=305,236 мм
Диаметры окружностей впадин:
Dfш = Dш-2,5m=100,763-7,5=93,263 мм
Dfк = Dк- 2,5m=299,236-7,5=291,763 мм
Коэффициент торцевого перекрытия:
εα=(1,88-3,2(1/ Zш +11/ Zк ))*cosβ=(1,88-3,2(0,033+0,09))*0,98250=1,76>1,2
Коэффициент осевого перекрытия:
εβ= (*sinβ)/πm= (80*0,2123)/9,42=1,8>1
Определение геометрических параметров зубчатых колёс и шестерен для быстроходной ступени:
Межосевое расстояние aыстр |
|
155,702; принимаем абыстр =200 мм, т.к редуктор соосный |
Ширина передачи:= Ψва* =0,25*200=50 мм
а) Значения нормального модуля цилиндрической передачи при твердости < 350 HB принимается в пределах m=(0,01…0,02)∙аw
m – модуль зубчатого колеса
mт=0,015·200=3,0 – принимаем m=3 мм
б)Суммарное число зубьев ступени :
ZΣ ===130,666– принимаем ZΣ = 131
Фактическая величина угла наклона зуба:
Сosβ =
Числа зубьев шестерни и колеса:
Zш === 32,675 – принимаем zш = 30
Zк = ZΣ – Zш = 131– 30 = 101
Фактическая величина передаточного числа ступени:
Uф= =3,36
Диаметры делительных окружностей:
Dш = =30*3 /0,98250=91,603 мм
Dк == 101*3 / 0,9825=308,396 мм
Проверка соответствия полученных делительных диаметров принятому межосевому расстоянию:
=( Dш+ Dк)/ 2 = (90,603+308,396)/2=199,999 мм
Определяем диаметры окружностей выступов:
Определяем диаметры окружностей впадин:
Коэффициент торцевого перекрытия:
εα=(1,88-3,2(1/ Zш +11/ Zк ))*cosβ=(1,88-3,2(0,13233))*0,98250=1,43>1,2
Коэффициент осевого перекрытия:
εβ= (*sinβ)/πm= (50*0,2131)/9,42=1.2>1
6)Проверочный кинематический и силовой расчет редуктора:
Крутящий момент, развиваемый электродвигателем:
Так как вал электродвигателя соединен с входным валом редуктора посредством муфты, то
TI = Tдв , nI = nдв
Крутящие моменты на втором (промежуточном) и третьем (выходном) валах редуктора определяется по формулам:
Число оборотов на каждом из валов:
Частота вращения исполнительного органа:
Вал |
n, об/мин |
Т, Н∙м |
I |
975 |
147 |
II |
290 |
484 |
III |
97.7 |
1408 |
Определение зазоров между передачами редуктора и стенками корпуса
C=3+45=77,8мм
4. Проверочный расчет зубчатых колес
4.1 Тихоходная ступень
Проверочный расчет на контактную выносливость активных поверхностей зубьев :
Исходные данные:Z1 =30; Z2 =101; m=3; cosβ=0,98250; aw =200 мм; Uф =2,97; bw = 80мм;
εα=1,712; εβ=1,579; nш=n1=975 об/мин
Фактическая величина контактных напряжений для быстроходной и тихоходной ступеней редуктора, МПа
Ft - окружная сила на делительном цилиндре в торцовом сечении.
где T1- крутящий момент на шестерне, Н.м ;
d1 - делительный диаметр шестерни, мм;
kH - коэффициент нагрузки при расчете на контактную выносливость, определяется по формуле
,
где kH - коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по длине контактных линий, определенный по графикам черт. 1 приложения 1.
kH = 1,15
kHv - коэффициент, учитывающий динамическую нагрузку, возникающую в зацеплении, определенный по табл. 4 приложения 1;
kHv = 1,01
zE - коэффициент, учитывающий механические свойства материала сопряженных зубчатых колес, для стали zE = 190;
zH - коэффициент, учитывающий форму сопряженных поверхностей зубьев в полюсе зацепления.
z - коэффициент, учитывающий суммарную длину контактных линий, определяется по формуле
Допускаемое контактное напряжение, не вызывающее опасной контактной усталости материала, МПа
где Hlim - предел контактной выносливости поверхности зубьев, соответствующий базовому числу циклов напряжений. Значения предела контактной выносливости следует принимать в зависимости от средней твердости поверхности зубьев (38…50 HRC в данном случае).
МПа
SH - минимальный коэффициент запаса прочности. Коэффициент запаса прочности SH принимается равным 1,2 для колес с поверхностным упрочнением.
ZN - коэффициент долговечности.
при Nk < NHlim ,
Nk - число циклов напряжений в соответствии с заданным сроком службы.
Nk = 60 nш T , Nk =
где Т - срок службы передачи. Приняли Т = 5000 ч.
NHlim - число циклов напряжений, соответствующее перегибу кривой усталости при расчете на контактную выносливость. Определяется по формуле:
NHlim = 30 (HB)2.4 NHlim =