Балтийский государственный технический университет

им. Д.Ф. Устинова

Кафедра деталей машин

Курсовой проект

Расчетно-пояснительная записка

Студент:

Группа:

Преподаватель:

Санкт-Петербург

2011 г.

1. Техническое задание..

Исходные данные:

Вариант	Тт., Нм	nТ, об/мин	iобщ	t, час	p1	сталь	термообработка
2.4	4000	58	-25	8500	3,625	20ХГМ	Нитроцемент

Тт. - максимальный момент на тихоходном валу;

n_Т - частота вращения

i_общ - передаточное число

t_ - долговечность

p₁ - параметр

Режим нагрузки:

; ; ; ; .

2. Кинематический и силовой расчет планетарного редуктора.

Результаты расчета:

	Тихоходная ступень		Быстроходная ступень
Величина	Формула	значение	формула	значение
	Задано	3.625		5.405
		268.25		-313.51
	неподвижно	0.00		268.25
		58.00	неподвижно	0.00
		210.25		-313.51
		-58.00		268.25
		-160.19		658.29
		-864.86		160.00
		-3135.14		860.80
		4000.00		-1024.80

где частота вращения колеса ;

частота вращения колеса b;

частота вращения водила h;

момент на колесе ;

момент на колесе b;

момент на водиле h.

2. Расчет размеров зубчатых колес планетарного редуктора из условия контактной прочности активных поверхностей зубьев.

Быстроходная ступень:

1. Расчет эквивалентного времени:

ч.

где

число ступеней нагрузки

расчетный крутящий момент по гистограмме нагрузок

крутящий момент на ступени гистограммы нагрузок

продолжительность ступени нагрузки, ч.

2. Расчет эквивалентного числа циклов:

где

относительная частота вращения центральных колес , b и сателлита g.

число сателлитов в планетарной передаче.

3. Расчет коэффициента долговечности:

где

базовое число циклов

, т.к. твердость поверхности зубьев >56 HRC. Предварительно считаем, что твердость колеса b<300 HB, тогда:

циклов.

, следовательно .

4. Расчет допускаемых напряжений.

Твердость поверхности при цементации стали 57-63 HRC для шестерни и колеса. Предел выносливости при нитроцементации рассчитывается по формуле . Рассчитывая по нижнему пределу твердости, получим

.

Коэффициент безопасности при нитроцементировании .

Допускаемые напряжения для шестерни:

где

предел контактной выносливости зубьев

допускаемый коэффициент безопасности, определяемый по табл. 2.5 [1].

Допускаемые напряжения для зацепления

5. Расчетный момент на шестерне

Нм

6. Передаточное число в зацеплении a-g

7. Определение относительной ширины шестерни.

Принимаем - относительная ширина шестерни, тогда

, следовательно,

8. Расчет коэффициента неравномерности распределения нагрузки в зацеплении.

По графику находим 7. При плавающем центральном колесе b ;

где

коэффициент, учитывающий неравномерное распределение нагрузки по ширине зубчатых колес до приработки, значение определяется по графику 6,16 [1].

коэффициент неравномерности распределения нагрузки между сателлитами

коэффициент, учитывающий приработку зубьев.

Принимаем коэффициент, учитывающий динамические нагрузки,

9. Расчет начального диаметра шестерни (центрального колеса a):

мм.

10. Расчет диаметра сателлита и центрального колеса b:

мм.

мм.

Тихоходная ступень:

1. Расчет эквивалентного времени:

ч.

2. Расчет эквивалентного числа циклов:

3. Расчет коэффициента долговечности:

, т.к. твердость поверхности зубьев >56 HRC. Предварительно считаем, что твердость колеса b<300 HB, тогда:

циклов.

, следовательно .

4. Расчет допускаемых напряжений.

Твердость поверхности при нитроцементации стали 57-63 HRC для шестерни и колеса. Предел выносливости при нитроцементации рассчитывается по формуле . Рассчитывая по нижнему пределу твердости, получим

.

Коэффициент безопасности при цементировании .

Допускаемые напряжения для шестерни

МПа; МПа

Допускаемые напряжения для зацепления

5. Расчетный момент на шестерне

Нм

6. Передаточное число в зацеплении a-g

7. Определение относительной ширины шестерни.

Принимаем, тогда

, таким образом,

8. Расчет коэффициента неравномерности распределения нагрузки в зацеплении.

По графику находим 3. При плавающем центральном колесе a .

Принимаем коэффициент, учитывающий динамические нагрузки,

9. Расчет начального диаметра шестерни (центрального колеса a):

мм.

10. Расчет диаметра сателлита и центрального колеса b:

мм.

мм.