Расчет коробки скоростей металлорежущих станков (стр. 3 из 7)
3.2 Определение КПД коробки передач
КПД коробки передач определяем по зависимости:
где
– кпд прямозубой цилиндрической зубчатой передачи, 
; 
– кпд подшипников качения, 
; 
– число однотипных передач и подшипников. 
.4. КОНСТРУИРОВАНИЕ ВАЛОВ
4.1 Крутящие моменты на валах
Расчетный крутящий момент на любом валу равен [4]:
где
– расчетная частота вращения вала.По рекомендации ЭНИМС в качестве расчетная частота вращения шпинделя применяется наибольшая из нижней трети общего количества частот вращения шпинделя (
).Расчетные крутящие моменты на валах определяются по их минимальным частотам вращения.
Крутящий момент на I валу (
; 
) 
;Крутящий момент на II валу (
; 
) 
;Крутящий момент на IV валу (
; 
) 
;Крутящий момент на V валу (
; 
) 
;Крутящий момент на III валу (
; 
) 
;4.2 Определение диаметров валов
определим диаметры валов. Расчет ведется на кручение, по формуле [8]:
;где
– крутящий момент; 
– допустимое напряжение кручения, 
; 
; 
; 
; 
.Полученные значения округляем до ближайшего из стандартных значений ГОСТ 6636-69:
; 
; 
; 
; 
.4.3 Выбор материала для валов
Назначаем для всех валов в качестве материала сталь 45, с термической обработкой нормализация.
Механические свойства стали 45, выбираем из таблицы 3.7 [8]:
; 
; 
; 
.5.Расчет передач
5.1 Назначение материала зубчатых колес
Так как к габаритам привода предъявляются жесткие требования, принимаем в качестве термической обработки – объемную закалку [5]. Твердость поверхности зубьев – HRC40…50.
Материал выбирается по таблице 2.2 [5] в зависимости от вида ТО.
Выбираем материал шестерни и колеса:
1) сталь 40Х ГОСТ 4543-71:
; 
; 
; 
; 
.2) сталь 40 ГОСТ 4543-71:
; 
; 
; 
; 
.5.2 Проектный расчет
При расчёте зубчатых колёс коробки скоростей модуль рассчитывается для каждой из передач. Рассчитаем модуля передач по формуле:
;где
МПа – допускаемые напряжения на изгиб; 
- коэффициент нагрузки; 
– коэффициент формы зуба [5 с. 151]; 
– число зубьев меньшего колеса; 
– мощность на валу меньшего колеса; 
– коэффициент ширины венца зубчатого колеса; 
- частота вращения вала.Расчет модуля передач, с первого на второй вал.
Для данной передачи: количество зубьев шестерни составляет
; частота вращения вала 
; мощность на валу 
; материал – сталь 40. 
мм;Расчет модуля передач, с второго на четвертый вал.
Для данной передачи: количество зубьев шестерни составляет
; частота вращения вала 
; мощность на валу 
; материал – сталь 40. 
мм;Расчет модуля передач, с четвертого на пятый вал.
Для данной передачи: количество зубьев шестерни составляет
; частота вращения вала ; мощность на валу 
; материал – сталь 40. 
мм;Расчет модуля передач, с пятого на третий вал.
Для данной передачи: количество зубьев шестерни составляет
; частота вращения вала 
; мощность на валу 
; материал – сталь 40.
мм;