- •1. Назначение и описание работы привода.
- •2. Выбор электродвигателя, кинематический и силовой расчет привода
- •2.1 Определяем потребляемую мощность и мощность на каждом из валов
- •2.1 Выбор электродвигателя
- •3. Расчет передач
- •3.1 Расчет клиноременной передачи
- •3.2 Расчет быстроходной цилиндрической косозубой передачи
- •3.2.1 Выбор материала и способа термообработки зубчатых колес
- •3.2.2 Определение допускаемого контактного напряжения
- •3.2.3 Расчет допускаемого напряжения изгиба
- •3.2.4 Расчет геометрических параметров передачи
- •3.2.5 Определение усилий в зацеплении
- •3.2.6 Проверочный расчет на контактную выносливость
- •3.2.7 Проверочный расчет на изгибную усталость
- •3.2 Расчет цилиндрической прямозубой передачи
- •3.2.1 Выбор материала и способа термообработки зубчатых колес
- •3.2.2 Определение допускаемого контактного напряжения
- •3.2.3 Расчет допускаемого напряжения изгиба
- •3.2.4 Расчет геометрических параметров передачи
- •3.2.5 Определение усилий в зацеплении
- •3.2.6 Проверочный расчет на контактную выносливость
- •3.2.7 Проверочный расчет на изгибную усталость
- •4. Предварительный расчет валов
- •5. Выбор муфт
- •6. Подбор подшипников качения
- •7 Расчет валов на выносливость (основной расчет валов)
- •7.1 Определение сил действующих на валы и опоры
- •Определение реакций опор и построение эпюр.
- •8. Расчет подшипников долговечность
- •8.1 Определение долговечности для подшипников ведущего вала быстроходной передачи:
- •8.2 Определение долговечности для подшипников ведомого вала быстроходной передачи:
- •8.3 Определение долговечности для подшипников ведущего вала тихоходной передачи:
- •8.4 Определение долговечности для подшипников выходного вала:
- •9. Расчет валов на выносливость
- •9.1 Проверочный расчет самого нагруженного вала
- •10. Назначение посадок, выбор квалитетов точности, шероховатостей поверхностей, допуска формы и расположения поверхностей
- •11. Расчет элементов корпуса редуктора
- •12. Выбор типа смазки для передач и подшипников
- •12.1 Смазывание зубчатого зацепления
- •12.2 Смазывание подшипников
- •13. Описание сборки коробки передач
- •Литература
- •Приложение
3.2.4 Расчет геометрических параметров передачи
Межосевое расстояние зубчатого зацепления
где – коэффициент, учитывающий тип передачи;
Для косозубой передачи МПа1/3.
–передаточное число. Принимаем ;
(Н∙м) – крутящий момент на ведомом звене;
–коэффициент ширины зуба относительно межосевого расстояния. Выбирается в зависимости от расположения колёс.
Принимаем , т.к. колеса редуктора.
–коэффициент неравномерности распределения нагрузки по длине зуба. Определяется по графикам в зависимости от значения и твёрдости колёс. Принимаем(По графику на стр.227,[2]).
(МПа) – расчётное допускаемое контактное напряжение
Модуль:
Определим ширину колеса и шестерни:
Ширина шестерни: мм
Предварительно найдём угол наклона зубьев шестерни и колеса:
Найдем суммарное количество зубьев в передаче:
Тогда число зубцов колеса:
Уточняем передаточное число:
фактическое передаточное число:
Отклонение составляет:
, что допустимо.
Уточним угол наклона зубьев:
Определим диаметры шестерни и колеса:
делительный диаметр шестерни:
делительный диаметр колеса:
диаметр вершин зубцов шестерни:
диаметр вершин зубцов колеса:
диаметр впадин зубцов шестерни:
диаметр впадин зубцов колеса:
Определяем окружную скорость передачи:
В соответствии с рассчитанной скоростью назначаем степень точности передачи:
3.2.5 Определение усилий в зацеплении
Определяем окружную силу Ft:
Определяем радиальную силу Fr:
,
где - угол зацепления;.
Определяем осевую силу Fa:
.
3.2.6 Проверочный расчет на контактную выносливость
,
где - коэффициент расчетной нагрузки
- коэффициент, учитывающий распределение нагрузки по ширине венца. Берём по графику в зависимости от ψbd: (стр.227,[2]).
- коэффициент, учитывающий распределение нагрузки. Для данного вида передачи степени точности .
- коэффициент, учитывающий внешнюю динамическую нагрузку. Принимаем .
- коэффициент, учитывающий динамическую нагрузку в зацеплении;
,
где - удельная окружная динамическая сила.
,
где - коэффициент, учитывающий влияние разности шагов зацепления шестерни и колеса. Берём из таблицы в зависимости от модуля=7.3 (табл.10.8, стр.230, [2]);
–окружная скорость передачи;
- коэффициент, учитывающий влияние вида зубчатой передачи и модификации профиля головок зубцов (принимаем по таблице 10.7,стр.230,[2]) =0.02.
Н/мм;
- коэффициент, учитывающий механические свойства сопряженных зубчатых колёс. Для стали принимаем =192 МПа1/2, (табл.10.10, стр.234, [2]).
- коэффициент, учитывающий форму сопряжённых поверхностей зубцов в полюсе зацепления.
- угол профиля зубца в нормальном сечении. Принимаем ,
- т.к. колеса нарезаны без смещения.(стр.235, [2]).
- коэффициент, учитывающий суммарную длину контактных линий. Зависит от коэффициента осевого перекрытия .
Т.к. и передача косозубая, то
- коэффициент торцового перекрытия
Таким образом:
Условие прочности по контактным напряжениям выполняется.
3.2.7 Проверочный расчет на изгибную усталость
,
,
где - коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубцами. Для данного вида передачи(стр.246, [2]).
- коэффициент, учитывающий распределение нагрузки по ширине венца. Принимаем .(По графику на стр.227,[2]).
- коэффициент, учитывающий внешнюю динамическую нагрузку в зацеплении
где - удельная окружная динамическая сила.
,
где - коэффициент, учитывающий влияние вида зубчатой передачи и модификации профиля головок зубцов. Принимаем.(стр.230, [2]).
- коэффициент, учитывающий угол наклона зубцов. Для косозубой передачи .
- коэффициент, учитывающий перекрытие зубцов. Для косозубой передачи .
- коэффициент, учитывающий форму зуба. Для его определения найдём эквивалентное число зубцов :
;
Для прямозубой передачи :
Определим отношение . Дальнейший расчет будем проводить для того зубчатого колеса, у которого это отношение окажется меньше:
для шестерни
для колеса
Дальнейший расчет производим по колесу (МПа).
Таким образом:
Следовательно, условие прочности выполняется.
Расчет на перегрузку:
, где – прочность материала. Для данного материала = 27(HRC).
.
.
Напряжения удовлетворяют условиям.