Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
3 РАСЧЕТ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ
Использую данные таблицы 2.4, вычислим диаметры колеса и шестерни для тихоходной ступени:
Диаметр заготовки для колеса:
;
;
Диаметр заготовки для шестерни:
;
;
3.1. Выбор марки стали.
По таблице П3 [1, с.38, таб. П3] выбираем материал исходя из диаметра колеса и шестерни. Желая получить сравнительно небольшие габариты и невысокую стоимость редуктора, применим для изготовления передачи сталь 45Х. Для шестерни выбираем материал с термической обработкой «улучшение», т.к. она испытывает большие напряжения в течение работы. Для колеса выбираем материал с термической обработкой «нормализация».
Таблица 3.1 – Материалы зубчатых колес
|
Марка стали мм |
Диаметр заготовки не более |
Твердость HB или HRC |
Предел |
Термооб работка |
||
|
прочности |
текучести |
|||||
|
Шестерня |
45Х |
150-180 |
192-240 |
80-90 |
60 |
Улучшение |
|
Колесо |
45Х |
300-600 |
167-217 |
70 |
45 |
Нормали зация |
3.2 Выбор допускаемых контактных напряжений.
Вычисляем допустимую твердость на валах:
;
Твердость на быстроходном валу:
; .
Твердость на тихоходном валу:
; .
Быстроходная ступень редуктора (шевронное зацепление):
Рассчитаем допускаемые контактные напряжения:
Рассчитаем предел контактной выносливости:
;
;
.
Определяем допускаемой контактное напряжение:
;
KHL - коэффициент долговечности, учитывает влияние срока службы и режима нагрузки передачи. KHL=1;
SH = 1,1…1,2 - коэффициент безопасности, принимаем 1,1;
– коэффициент, учитывающий шероховатость сопряженных поверхностей зубьев;
– коэффициент, учитывающий окружную скорость;
– коэффициент, учитывающий влияние смазывания;
– коэффициент, учитывающий размер зубчатого колеса.
ГОСТ рекомендует для колес с d 1000 мм принимать ZR·ZV·KL·KXH = 0,9:
;
.
Для непрямозубых передач за допускаемое контактное напряжение рекомендуют принимать условное допускаемое контактное напряжение, определяемое по формуле:
;
;
Выбор допускаемых напряжений изгиба.
;
– предел выносливости зубьев при изгибе,
– коэффициент долговечности, учитывающий влияние срока службы и режима нагрузки передачи
– коэффициент безопасности, для сталей НВ<350
– коэффициент, учитывающий влияние двустороннего приложения нагрузки;
= 0,65...1,2;
– коэффициент, учитывающий механическое упрочнение принимаемый
– коэффициент, учитывающий масштабный фактор.
В наших расчетах примем
Рассчитаем предел выносливости зубьев при изгибе:
; .
Тихоходная ступень редуктора (прямозубое зацепление):
Рассчитаем допускаемые контактные напряжения:
Рассчитаем предел контактной выносливости:
;
;
.
Определяем допускаемой контактное напряжение:
;
.
Выбор допускаемых напряжений изгиба.
;
;
Рассчитаем предел выносливости зубьев при изгибе:
; .
Таблица 3.2 – Допустимые напряжения
|
Быстроходный вал (шевронное зацепление) |
Тихоходный вал (прямозубое зацепление) |
|||
|
колесо |
шестерня |
колесо |
шестерня |
|
|
НВ |
200 |
210 |
200 |
210 |
|
[σн] |
384,54 |
400,9 |
384,54 |
400,9 |
|
[σн]ср |
392,75 |
- |
||
|
[σF] |
174,85 |
183,6 |
174,85 |
183,6 |
3.3 Определение размеров зубчатых колес
3.3.1. Определение размеров зубчатых колес быстроходной ступени
по формуле:
, мм ;
знак «+» относится к внешнему зацеплению, знак «-» относится к внутреннему зацеплению, т.к. у нас все зацепления внешние то:
;
Стандартизируем межосевое расстояние: aw=140 мм
- коэффициент ширины (принимается из ряда стандартных чисел в зависимости от положения колес относительно опор).
быстроходный вал = 0,315 (несимметричное расположение),
;
=1,07
- коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по длине контактных линий, обуславливаемой погрешностью изготовления и упругими деформациями валов, подшипников. Коэффициент определяют по формуле:
Окружная скорость
;
– предварительное значение межосевого расстояния,
n – частота вращения шестерни мин-1
Ui – передаточное число
=964,97 м/c
Степень точности 9
Предварительные основные размеры колеса
Ширина колеса: ;
Ширина шестерни: =45+5=50
Модуль передачи:
;
Суммарное число зубьев:
;
- шевронное зацепление
Число зубьев на колесе и на шестерне:
Число зубьев на шестерне: ;
Число зубьев на колесе: ;
Уточняем передаточное число: ;
Уточняем угол наклона зуба: ;
;
;
;
Диаметры колес:
Делительные диаметры:
Делительный диаметр шестерни:
Делительный диаметр колеса: ;
Диаметры окружностей вершин:
Диаметры окружностей вершин шестерни: ;
Диаметры окружностей вершин колеса: ;
Диаметры впадин зубьев:
Диаметры впадин зубьев шестерни: ;
Диаметры впадин зубьев колеса: ;
Делительные диаметры: ;
;
Диаметры окружностей вершин: ;
;
Диаметры впадин зубьев: ;
;
=1876,7 H
=794,26H
Проверка зубьев колес по контактному напряжению
=394,5 ;
Если расчетное напряжение меньше допускаемого в пределах 10…20% или больше в пределах 5%, то ранее принятые параметры передачи принимают за окончательные. В противном случае необходим пересчет.
;
;
;
;
Определение рабочего напряжения изгиба и сравнение его с допустимыми:
;
;
Z- приведенное число зубьев шестерни:
=0,71
- коэффициент нагрузки
;
;
;
;
;
;
;
3.3.2. Определение размеров зубчатых колес тихоходной ступени
Предварительное значение межосевого расстояния
Окружная скорость
;
Стандартизируем межосевое расстояние: aw=200 мм
;
;
;
;
Предварительные основные размеры колеса
Ширина колеса: ;
Ширина шестерни: ;
Модуль передачи:
;
Суммарное число зубьев:
;
Число зубьев на колесе и на шестерне:
;
;
;
=3300 H
=1201 H
Диаметры колес:
Делительные диаметры: ;
;
Диаметры окружностей вершин: ;
;
Диаметры впадин зубьев: ;
;
Проверка зубьев колес по контактному напряжению
;
;
Так как расчетное напряжение меньше допускаемого в пределах 10…20%, то ранее принятые параметры передачи принимают за окончательные.
=
Результаты, необходимые для дальнейших расчетов, сводим в таблицу 3.3.
Таблица 3.3 – Геометрические размеры колес и шестерен
|
Быстроходная ступень (Шевронное зацепление) |
Тихоходная ступень (Прямозубое зацепление) |
|||
|
Шестерня |
Колесо |
Шестерня |
Колесо |
|
|
3,18 |
1,8 |
|||
|
140 |
200 |
|||
|
50,2 |
45,2 |
85 |
80 |
|
|
2,75 |
2,5 |
|||
|
88 |
160 |
|||
|
20 |
68 |
49 |
111 |
|
|
63,95 |
220,63 |
122,5 |
277,5 |
|
|
69,45 |
226,13 |
127,5 |
282,5 |
|
|
57,08 |
213,76 |
116,25 |
271,25 |
Примечание: Значение ширины колеса и шестерни для тихоходной ступени
необходимо поделить пополам.
КП.ПМ.14.16.4.3.5.ПЗ
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
КП.ПМ.14.16.4.3.5.ПЗ
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
КП.ПМ.14.16.4.3.5.ПЗ
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
КП.ПМ.14.16.4.3.5.ПЗ
КП.ПМ.14.16.4.3.5.ПЗ
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
КП.ПМ.14.16.4.3.5.ПЗ
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
КП.ПМ.14.16.4.3.5.ПЗ
КП.ПМ.14.16.4.3.5.ПЗ
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
КП.ПМ.14.16.4.3.5.ПЗ
КП.ПМ.14.16.4.3.5.ПЗ
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.