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
Ориентируясь на [ 1 Табл. 9.6 стр.173] и [ 2 Табл.4.1.1 стр.43] выбираем материал зубчатых колес , термообработку и результаты выбора сводим в таблицу 2.3.
Таблица 2.3: Материалы зубчатых колес.
|
Передача |
Материал |
HB |
σв МПа |
σв МПа |
Термообработка |
|
|
быстроходная |
шестерня |
Сталь 45Х |
260 |
850 |
650 |
улучшение |
|
колесо |
Сталь 40Х |
230 |
750 |
520 |
улучшение |
|
|
тихоходная |
шестерня |
Сталь 55 |
250 |
740 |
460 |
улучшение |
|
колесо |
Сталь 45 |
200 |
600 |
240 |
нормализация |
Допускаемое контактное напряжение определяется по формуле:
;
где -предел контактной выносливости , МПа;
SH =1,1 – коэффициент запаса прочности;
ZN – коэффициент долговечности.
[ 1. стр.283]
Коэффициент долговечности
где NHlim – эквивалентное число циклов перемен напряжений;
NHlim=f(HB) [ 1. рис.10.44 стр.285]
NHlim=17,5·106
NHlim=12·106
NHlim=16·106
NHlim=10·106
NHE –базовое число циклов перемены напряжений;
[ 3. стр.42]
где LH - время работы редуктора и зубчатых колес,
ч;
Lгод=5 – число лет службы;
Ксут=0,25 – коэффициент загрузки в сутки по часам;
Кгод=0,8 – коэффициент загрузки в году по дням.
C=1 - колесо во внешнем зацеплении;
n - частота вращения вала;
Кне- коэффициент, учитывающий изменение нагрузки передачи в соответствии с циклограммой;
[ 1. стр.286]
q =6 – показатель степени усталости
; ; ; ; по заданию согласно циклограмме нагружения ;
циклов;
циклов;
циклов;
циклов;
МПа
МПа
МПа
МПа
Условно допускаемые напряжения.
где - меньшее из , .
- условие выполняется
- условие выполняется.
Базовое число циклов напряжения циклов [ 3. стр.42]
Эквивалентное число циклов :
;
где - коэффициент учитывающий изменение нагрузки передачи в соответствии с циклограммой .
циклов
циклов
циклов
Коэффициент долговечности
;
принимаем
принимаем
принимаем
Допускаемое напряжение изгиба определяется по формуле:
[ 3. стр.42]
где - предел выносливости зубьев при изгибе, МПа
МПа
МПа
МПа
МПа
МПа
МПа
МПа
МПа
3.4.1. Расчёт быстроходной ступени.
3.4.1.1 Межосевое расстояние
[ 3 стр.46]
где Ka =49 Мра– числовой коэффициент, для прямозубой передачи
- коэффициент ширины шестерни относительно межосевого растояния ,
=0,4 – коэффициент ширины колеса
=1,045 - коэффициент концентрации нагрузки
- коэффициент учитывающий условия работы.
мм
Принимаем мм.
Ширина венцов :
мм; Принимаем
мм
3.4.1.2 Модуль зацепления.
Принимаем предварительно Z1=19 , тогда модуль равен :
[ 3 стр.46]
Принимаем по ГОСТ 9563-60 мм.
3.4.1.5 Числа зубьев шестерни, колеса и действительное межосевое расстояние
Шестерня [ 3 стр.46]
Колесо
Межосевое расстояние :
мм.
3.4.1.6 Действительное передаточное число .
3.4.1.7 Размеры передачи
Начальный диаметр: мм
мм
Высота головки зуба: мм
Высота ножки зуба : мм
Диаметр вершин зубьев: мм
мм
Диаметр впадин зубьев: мм
мм
Диаметр основной окружности: мм
мм.
3.4.1.8 Проверка контактных напряжений.
Окружная сила в зацеплении:
Н [ 3 стр.46]
Окружная скорость:
м/с
Степень точности колес ровна 8.
Удельная окружная сила :
[ 3 стр.44]
где - коэффициент, учитывающий влияние вида зубчатой передачи и модификации профиля на динамическую нагрузку
[ 3 табл.4.2.10]
- коэффициент, учитывающий влияние разности шагов зацепления шестерни и колеса
[ 3 табл.4.2.12]
Н/мм
Удельная расчетная окружная сила в зоне ее наибольшей концентрации
Н/мм
Коэффициент, учитывающий динамическую нагрузку в зацеплении
Удельная расчетная окружная сила:
Н/мм
Проверка расчётных контактных напряжений:
[ 3 стр.46]
где Zн - коэффициент, учитывающий форму сопряженных поверхностей зубьев ; [ 3 стр.44]
Zε –коэффициент, учитывающий суммарную длину контактных линий, для прямозубых колёс Zε=1,0
Zм – коэффициент, учитывающий механические свойства материалов сопряженных колёс, по [ 3. стр.44] принимаем Zм=275 Мпа1/2.
МПа.
- условие выплняется.
Недогрузка , исходя из условий работа привода параметры передачи оставляем неизменяем.
3.4.1.9 Проверочный расчет на усталость при изгибе.
[ 2 стр.164]
где YF – коэффициент, учитывающий форму зуба по ГОСТ21354-75, YF=3,61;
Yε=1 – коэффициент, учитывающий перекрытие зубьев
Yβ=1 – коэффициент, учитывающий наклон зуба [ 2 стр.164]
=1 - коэффициент распределения нагрузки между зубьями [ 2 стр.164]
=1,04 - коэффициент, учитывающий распределение нагрузки по ширине венца [ 2 табл.9.11]
- коэффициент динамической нагрузки [ 2 табл.9.13]
МПа
- условие выполняется
3.4.1.10 Проверочный расчет по кратковременным перегрузкам.
Для предотвращения пластической деформации и упругой деформации необходимо выполнить условие:
1) [ 1 стр.287]
где - допускаемое напряжение при кратковременной перегрузки
МПа
МПа
- условие выполняется.
2)
МПа
МПа
- условие выполняется.
3.4.2.1 Межосевое расстояние
[ 3 стр.46]
где Ka =43 Мра
=1,045
мм.
Принимаем мм.
Ширина венцов :
мм; Принимаем
мм
3.4.2.2 Модуль зацепления.
Принимаем предварительно число зубьев шестерни и угол наклона зубьев шестерни и колеса .
мм;
Принимаем по ГОСТ9563-60 мм.
3.4.2.3 Суммарное число зубьев
;
3.4.2.4 Угол наклона зубьев
;
.
3.4.2.5 Числа зубьев шестерни, колеса и действительное передаточное отношение.
Принимаем
3.4.2.6 Размеры передачи .
мм
мм
мм
мм
мм
мм
3.4.2.7 Проверка контактных напряжений.
Окружная сила в зацеплении:
Н [ 3 стр.46]
Окружная скорость:
м/с
Степень точности колес ровна 9.
Удельная окружная сила :
[ 3 стр.44]
[ 3 табл.4.2.10]
[ 3 табл.4.2.12]
Н/мм
Удельная расчетная окружная сила в зоне ее наибольшей концентрации
Н/мм
Коэффициент, учитывающий динамическую нагрузку в зацеплении
Удельная расчетная окружная сила:
Н/мм
Проверка расчётных контактных напряжений:
[ 3 стр.46]
; [ 3 стр.44]
МПа
где - коэффициент торцового перекрытия.
МПа
Прочность обеспечена.
Недогрузка , исходя из условий работа привода параметры передачи оставляем неизменяем.
3.4.2.8 Проверочный расчет на усталость при изгибе.
где - эквивалентное число зубьев. [ 2 стр.182]
шт.
шт.
YF3=3,80
YF4=3,62
Расчет выполняем для колеса у которого меньше соотношение :
Расчет ведем по колесу .
Yε=1
МПа
- Прочность обеспечивается.
3.4.2.9 Проверочный расчет по кратковременным перегрузкам.
Для предотвращения пластической деформации и упругой деформации необходимо выполнить условие:
1) [ 1 стр.287]
МПа
МПа
- условие выполняется.
2)
МПа
МПа
- условие выполняется