Расчет конического редуктора (стр. 2 из 6)

3.1 Определение твёрдости материалов, выбор материала для зубчатого колеса.

Марку стали можно выбрать в зависимости от твердости

. Ориентировочно твердость стали можно определить по зависимости:

, где:

- вращающий момент на входном валу редуктора, Нм;

- диаметр вала электродвигателя, мм.

Величину HB округляем до целого числа (в большую сторону), кратного 10:

HB=200. По таблице марка стали: сталь 45, вид термообработки – улучшение, предел прочности , предел текучести .

3.2 Расчет допускаемых напряжений.

Исходя из условий эксплуатации и видов повреждений зубчатых колес рассчитывают допускаемые напряжения на контактную

и изгибную выносливость для наиболее слабого звена в передаче.

Таким звеном для конических передач является шестерня, испытывающая наибольшее количество циклов нагружения в течение заданного срока службы привода L.

Для определения фактического числа циклов нагружения ведущей шестерни за весь период эксплуатации

необходимо знать суммарное время работы передачи в часах , определяемое по формуле:

, где:

- срок службы редуктора в годах,

- коэффициент загрузки редуктора в течение года,

- коэффициент загрузки редуктора в течение суток.

определяется из формулы:

, где:

- частота вращения вала шестерни.

3.3 Допускаемые напряжения на контактную выносливость.

Допускаемые напряжения на контактную выносливость

определяют по формуле:

МПа, где:

- предел контактной выносливости, МПа; определяют по зависимости:

МПа;

- коэффициент запаса контактной прочности;

- коэффициент долговечности; рассчитывают по зависимости:

, здесь - базовое число циклов:

Диапазон значений

находится в пределах: . Т.к. рассчитанный коэффициент , то принимаем .

3.4 Допускаемые напряжения на изгибную выносливость.

Допускаемые напряжения на изгибную выносливость

определяют по формуле:

МПа, где:

- предел изгибной выносливости, МПа; определяют в зависимости от твердости материала HB:

МПа,

- коэффициент запаса изгибной прочности;

- коэффициент долговечности; рассчитывают по зависимости:

, здесь - базовое число циклов.

Диапазон значений

находится в пределах: . Т.к. рассчитанный коэффициент , то принимаем .

4 Проектный и проверочный расчёт передачи.

4.1 Вычисление предварительного делительного диаметра шестерни.

Рассчитываем основные геометрические параметры из условия контактно- усталостной прочности активных поверхностей зубьев (с точностью 0,01 мм – для линейных величин, 0,0001 град – для угловых величин):

Внешний делительный диаметр шестерни (предварительное значение)

, мм:

мм, где:

- коэффициент нагрузки, учитывающий неравномерность ее распределения; в курсовом проектировании с достаточной степенью точности можно принять .

4.2 Вычисление предварительного модуля передачи и уточнение его по ГОСТу:

.

По расчетной величине

принимаем ближайшее большее стандартное значение модуля: ,

4.3 Расчёт геометрических параметров передачи

4.3.1 Внешнее конусное расстояние

, мм:

.

4.3.2 Диаметр внешней делительной окружности шестерни

и колеса , мм:

,

.

4.3.3 Диаметр внешней окружности вершин зубьев шестерни

и колеса , мм:

,

, где:

и - углы делительных конусов, град., равные:

,

.

4.3.4 Расчетная ширина

зацепления колес, мм:

.

Расчетное значение

округляем до целого числа b в большую сторону. Ширина зубчатых колес принимается равной:

.

4.3.5 Внешняя высота зуба

, мм: