Двухступенчатый редуктор (стр. 2 из 6)

Ближайшее значение межосевого расстояния по ГОСТ 2185-66 а_w = 160 мм (см. с.36 [1]).

2.2.2 Нормальный модуль:

m_n = (0,01

0,02)*а_w

где: а_w – межосевое расстояние, мм;

m_n = (0,01

0,02)*а_w = (0,01

0,02)*160 = 1,6

3,2 мм

Принимаем по ГОСТ 9563-60 m_n = 3.

Предварительно примем угол наклона зубьев β=10°.

2.2.3 Число зубьев шестерни (формула 3.12 [1] ):

где: а_w – межосевое расстояние, мм;

β – угол наклона зуба, °;

u₁ – передаточное отношение первой ступени;

m_n – нормальный модуль, мм;

2.2.4 Число зубьев колеса:

z₂ = z₁ * u₁ = 17*5=85

2.2.5 Уточняем значение угла наклона зубьев:

где: z₁ – число зубьев шестерни;

z₂ – число зубьев колеса;

m_n – нормальный модуль, мм;

а_w – межосевое расстояние, мм;

β = 17°

2.2.6 Диаметры делительные.

Для шестерни:

Для колеса:

Проверка:

2.2.7 Диаметры вершин зубьев.

Для шестерни: d_a₁=d₁+2m_n =53,3 + 2*3 = 59,3 мм

Для колеса: d_a₂=d₂+2m_n = 266,7 + 2*3 = 272,7 мм

2.2.8 Ширина зуба.

Для колеса: b₂= ψ_ba * a_w = 0,4 * 160 = 64 мм

Для шестерни: b₁ = b₂ + 5 = 64 + 5 = 69 мм

2.2.9 Коэффициент ширины шестерни по диаметру.

где: b₁ – ширина зуба для шестерни, мм;

d₁ – делительный диаметр шестерни, мм;

2.2.10 Окружная скорость колес.

м/с

Степень точности передачи: для косозубых колес при скорости до 10 м/с следует принять 8-ю степень точности.

2.2.11 Коэффициент нагрузки.

По таблице 3.5 [1] при ψ_bd= 1,29, твердости НВ< 350 и несимметричном рас-положении колес коэффициент К_Нβ = 1,17.

По таблице 3.4 [1] при ν = 4,1 м/с и 8-й степени точности коэффициент К_Н_α=1,07.

По таблице 3.6 [1] для косозубых колес при скорости менее 5 м/с коэф-фициент К_Н_υ = 1.

= 1,17 * 1,07 * 1 = 1,252

2.2.12 Проверяем контактные напряжения по формуле 3.6 [1].

, МПа

где: а_w – межосевое расстояние, мм;

Т₂ – крутящий момент второго вала, Нмм;

К_Н – коэффициент нагрузки;

u₁ - передаточное отношение первой ступени;

b₂ – ширина колеса, мм;

Условие прочности выполнено.

2.2.13 Силы, действующие в зацеплении.

В зацеплении действуют три силы:

- Окружная

, Н

где: Т₁ – крутящий момент ведущего вала, Нмм;

d₁ –делительный диаметр шестерни, мм;

- Радиальная

, Н

где: α – угол зацепления, °;

β – угол наклона зуба, °;

- Осевая

F_a = F_t * tg β, Н

F_a = F_t * tg β = 2457,8 * 0,3057 = 751,4 Н

2.2.14 Проверка зубьев на выносливость по напряжениям изгиба

( см. формулу 3.25 [1] ).

, МПа

где: F_t – окружная сила, Н;

Коэффициент нагрузки К_F = K_Fβ * K_Fν( см. стр. 42 [1])

По таблице 3.7 [1] при ψ_bd = 1,34, твердости НВ ‹ 350 и несимметричном рас-положении зубчатых колес относительно опор коэффициент К_Fβ = 1.36.

По таблице 3.8 [1] для косозубых колес 8-й степени точности и скорости 4,1 м/с коэффициент К_Fυ = 1,1.

Таким образом, К_F = 1,36 * 1,1 = 1,496.

Коэффициент, учитывающий форму зуба, Y_F зависит от эквивалентного числа зубьев z_υ

- У шестерни

- У колеса

Коэффициент Y_F₁ = 3,85 и Y_F₂ = 3,6 (см. стр. 42 [1] ).

Определяем коэффициенты Y_β и К_Fα.

где средние значения коэффициента торцевого перекрытия ε_α = 1,5; степень точности n = 8.

Допускаемые напряжение при проверке на изгиб определяют по формуле 3.24 [1]:

, МПа

По таблице 3.9 для стали 45 улучшенной предел выносливости при отнуле-вом цикле изгиба

= 1,8 НВ.

Для шестерни

= 1,8 * 230 = 414 МПа

Для колеса

= 1,8 * 200 = 360 МПа

Коэффициент безопасности

По таблице 3.9 [1] [S_F]’ = 1.75 для стали 45 улучшенной; [S_F]” = 1 для поковок и штамповок.

Допускаемые напряжения:

Для шестерни

Для колеса

Проверку на изгиб следует проводить для того зубчатого колеса, для которого отношение

меньше. Найдем отношения:

Для шестерни

Для колеса

Проверку на изгиб проводим для колеса:

Условие прочности выполнено.

2.3 Расчет тихоходной ступени двухступенчатого зубчатого редуктора.

2.3.1 Межосевое расстояние определяем по формуле (3.7 [1])

, мм

где: К_а = 43;

u₃ – передаточное отношение на выходе;

Т₃ – крутящий момент на выходе;

К_Нβ=1.25

ψ_ba= 0,25

0,40.

Ближайшее значение межосевого расстояния по ГОСТ 2185-66 а_w = 200 мм (см. с.36 [1]).

2.3.2 Нормальный модуль.

m_n = (0,01

0,02)*а_w = (0,01

0,02)*200 = 2

4 мм

Принимаем по ГОСТ 9563-60 m_n = 3 мм

Предварительно примем угол наклона зубьев β=10°.

2.3.3 Число зубьев шестерни (формула 3.12 [1] )

2.3.4 Число зубьев колеса

Z₄ = z₃ * u₂ = 32*3,05=97,6

2.3.5 Уточняем значение угла наклона зубьев.

β = 12,83°=12^o50^/

2.3.6 Диаметры делительные.

Для шестерни:

Для колеса:

Проверка:

2.3.7 Диаметры вершин зубьев.

Для шестерни: d_a₃=d₃+2m_n =98,5 + 2*3 = 104,5 мм

Для колеса: d_a₄=d₄+2m_n = 301,5 + 2*3 = 307.5 мм

2.3.8 Ширина зуба.

Для колеса: b₄= ψ_baa_w = 0,4 * 200 = 80 мм

Для шестерни: b₃ = b₄ + 5 = 80 + 5 = 85 мм

2.3.9 Коэффициент ширины шестерни по диаметру.

2.3.10 Окружная скорость колес.

, м/с

Степень точности передачи: для косозубых колес при скорости до 10 м/с следует принять 8-ю степень точности.