2 Расчёт зубчатой конической передачи

2.1 Исходные данные

1) Передаточное число : U = U_ред = 4,0.

2) Частота вращения шестерни : n₁ = n_б =970 мин ^-1 , (где n_б –частота вращения быстроходного вала редуктора).

3) Вращающий момент шестерни редуктора : T₁ = T_б = 86,88 Н∙м , (где T_б –вращающий момент быстроходного вала редуктора).

4) Сведения о передаче : прямозубая.

5) Срок службы (долговечность) : .

6) Режим работы : средний.

7) Объём производства : серийное.

1. 2.2 Выбор материала и твердости колес

Расчет выполняем для прямозубой конической передачи редуктора,согласно рекомендациям таблиц 9 и 10 для прямозубой передачи при серийном объёме производства и вращающем моменте Т₁>50Нм выбираем вариант №8 материала колёс передачи:

Зубчатое колесо	Сталь	Термообработка	Твердость расчетная	, МПа	, МПа
Шестерня	40 Х	Закалка ТВЧ	48 HRC	900	750
Колесо	40 Х	Улучшение	285 HB	900	750

2.3.1 Определение допускаемых напряжений

1) Ориентировочное значение диаметра внешней делительной окружности колеса по (46):

где: значение коэффициента - K=25 , т.к. и ;

коэффициент для прямозубых конических передач -

вращающий момент шестерни -

передаточное число -

2) Окружная скорость передачи определяем по формуле (47)

где n₁ -частота вращения шестерни.

3) Выбираем степень точности передачи : n_СТ=(n_СТ -1)=(8-1)=7(нормальная).

4. 2.3.1.1 Определение допускаемых контактных напряжений

Для расчета допускаемых контактных напряжений определяем:

1. Пределы контактной выносливости колес передачи:

;

2. Коэффициенты запаса прочности: S_H1=1,2; S_H2=1,1 .

3. Для расчета коэффициентов долговечности определяем:

а) Базовое число циклов напряжений: N_HG1=73,8 10 ⁶ циклов; N_HG2 =23,4 10 ⁶циклов.

б) Эквивалентное число циклов нагружения :

где: n₁ -частота вращения шестерни,

с -число вхождений зубьев колеса в зацепление за оборот.

Коэффициенты долговечности:

Т.к. по условию Z_N ≥ 1,то принимаем Z_N1 = Z_N2 = 1.

4. Коэффициенты шероховатости: Z_R1= Z_R2=1,0

5. Коэффициенты окружной скорости: Z_V1=Z_V2=1,0.

Допускаемые контактные напряжения для шестерни и колеса:

МПа

МПа

Для расчета прямозубой конической передачи принимаем допускаемое контактное напряжение: МПа..

2.3.1.2 Допускаемые напряжения изгиба

Для расчета допускаемых напряжений изгиба определяем:

1. Пределы выносливости зубьев колес при изгибе:

=650 МПа;

2. Коэффициенты запаса прочности: = =1,7;

3. Для расчета коэффициентов долговечности определяем:

а) показатели степени кривой усталости: q₁ = 9 ; q₂ = 6.

б) эквивалентное число циклов нагружения зубьев колес:

циклов

где:

коэффициент эквивалентности для среднего режима работы ;

Коэффициенты долговечности принимаем:

Принимаем Y_N1 = Y_N2 =1 , т.к. N_FE > 4∙10 ⁶

4. Коэффициенты шероховатости переходной поверхности между зубьями принимаем

;

5. Коэффициент влияния реверсивности нагружения принимаем Y_A=1 .

Допускаемые напряжения изгиба :