2.7 Проверочный расчет зубчатой цилиндрической передачи на выносливость при изгибе.

G_F = F_t´К_F´Y_F´Y_β´К_Fα/(b´m_n)

К_F=К_Fβ´К_Fυ

К_Fβ=1.08

К_Fυ=1.25

К_F=1.35

Y_F – коэффициент, учитывающий форму зуба и зависящий от эквивалентного числа z_υ.

Шестерня: z_υ1=z₁/cos³β=21

Колесо: z_υ2= z₂/cos³β=60

По ГОСТ 21354-75:

Y_F1=4.09, Y_F2=3.62 .

Допускаемое напряжение:

[G_F]=G_Flim/[S_F]

G_Flim=1.8 НВ

Шестерня: G_Flim=1.8´230=414 МПа

Колесо: G_Flim=1.8´200=360 МПа

[G_F]= [G_F]' ´[G_F]''=1.75

[G_F]'=1.75

[G_F]'=1.0

Шестерня: [G_F1]_??=414/1.75=236.5 МПа

Колесо: [G_F2]_??=360/1.75=206 МПа

Находим отношение [G_F]/ Y_F:

Шестерня: 236.5/3.90=60.7 МПа

Колесо: 206/3.61=57 МПа

Дальнейшие расчёты ведём для зубьев колеса , так как для него отношение меньше.

Определяем коэффициент Y_β и К_Fα:

Y_β=1, =1, ьb_шЊыїАЏG_F2=F_t´К_F´Y_F´Y_β´К_Fα/(b₂´m_n)

К_Fα=4+(ε_α-1)(n-5)/(u´ ε_α)

К_Fα=1 т.к.  <1

G_F2=97.62´1.35´3.62´1´1/10=47.707 МПа

G_F2<[G_F2] прочность обеспечена.

3. Предварительный расчет валов.

Предварительный расчет проведем на кручение по пониженным допускаемым напряжениям.

Ведущий вал:

Диаметр выходного конца при допускаемом напряжении  _к=25 МПа по формуле:

d _b1 =3 16  Т_к1 /(  _к)

d _b1= 3161025/(3.1420)=6.39 (мм)

Выбираем МУВП по ГОСТ 21424-75 с расточками полумуфт под d _дв=14 (мм) и d _b1=14 (мм). Шестерню выполним за одно целое с валом.

Примем под подшипниками d _п1=15 (мм).

Выбор подшипников качения.

Ведомый вал.

Учитывая влияние изгиба вала, принимаем  _к=20 МПа.

d _b2 =3 16  Т_к /(  _к)

d _b= 3162971/(3.1420)=9.11 (мм).

Диаметр вала подшипниками принимаем d _п2=14 (мм).

1. Выбор муфты.

В задание на курсовое проектирование деталей привода стола прибора предусматривается не проектирование муфт для соединения валов, а выбор из числа стандартных конструкций с учетом особенностей эксплуатации прибора и последующей проверкой элементов муфты на прочность.

Типоразмер муфты выбираем по диаметру вала и по величине расчётного вращающегося момента

Т_р=Т_номТ

где  - коэффициент, учитывающий условия эксплуатации.

=1.15

Т_р=1.151025=1178.75 (Нмм)=1.178 (Нм)

Т. к. соосность соединения валов в процессе монтажа и эксплуатации строго выдерживается, то допустимо устанавливать жёсткие муфты. Выбираем муфту втулочную по ГОСТ 24246-80

d=14 мм

D=28 мм

L=45 мм

винт М68,66

шпонка 5516

Т=16 Нм

Т. к. Т_р Т  данная муфта удовлетворяет требуемым характеристикам.

4. Выбор подшипников качения.

Основные размеры подшипников качения установлены ГОСТ 3478-79 для диаметров в пределах 0,6...2000 мм по арифметическим рядам через 1, 5 и 10 мм с отклонениями, приближающими эти ряды к рядам геометрическим.

Ведущий вал:

Выбираю подшипник шариковый радиальный однорядный (ГОСТ 8338-75).

Обозначение 102

d=15 мм

D=32 мм

В=9 мм

С=5590 Н

n=33 ^об_/мин.

Ведомый вал:

Выбираю подшипник шариковый однорядный радиально-упорный (ГОСТ 831-75).

Обозначение 800101

d=14 мм

D=28 мм

В=8 мм

С=5070 Н

n=24 ^об_/мин.