- •1. Анализ кинематической схемы
- •2. Кинематический расчет привода
- •3. Выбор материалов зубчатых передач. Определение допускаемых напряжений
- •3.1 Зубчатые передачи
- •4. Расчет зубчатых передач редукторов
- •4.1 Проектный расчет.
- •5.Нагрузки валов редуктора
- •5.1 Определение сил в зацеплении закрытых передач
- •6. Проектный расчет валов. Эскизная компоновка редуктора
- •6.1 Выбор материала валов
- •6.2 Выбираем допускаемые напряжения на кручение
- •6.3 Определение геометрических параметров ступеней валов
- •6.4 Предварительный выбор подшипников качения
- •7. Расчетная схема валов редуктора
- •8. Проверочный расчет подшипников
- •8.1 Определение эквивалентной динамической нагрузки подшипников
- •9. Проверочный расчет валов
- •10. Конструирование корпуса редуктора
- •11. Выбор смазки редуктора
- •12. Расчет шпоночного соединения
- •13.Проверочный расчет шпонок
- •Выбор муфты
3.1 Зубчатые передачи
Выбор твердости, термообработки и материала колес.
Сталь в настоящее время – основной материал для изготовления зубчатых колёс. В условиях индивидуального и мелкосерийного производства, предусмотренного техническими заданиями на курсовое проектирование, в мало- и средненагруженных передачах, а также в передачах с большими колесами(открытых) применяют зубчатые колеса с твердостью материала 350 НВ. При этом обеспечивается чистовое нарезание зубьев после термообработки, высокая точность изготовления и хорошая прирабатывание зубьев.
Для равномерного изнашивания зубьев и лучшей их прирабатываемости твердость шестерни НВ1 назначается больше твердости колеса НВ2 Разность средних твердостей рабочих поверхностей зубьев шестерни и колеса в пределах с прямыми и непрямыми зубьями составляет НВ1 ср-НВ2 ср=20…50. В ряде случаев для увеличения нагрузочной способности передачи, уменьшения ее габаритов и металлоемкости достигают разности средних твердостей НВ1 ср-НВ2 ср 70. При этом твердость рабочих поверхностей зубьев колеса 350 НВ, а зубьев шестерни 350 НВ и измеряют по шкале Роквелла, 45 HRCэ.
Соотношение твердостей в единицах НВ и HRCэ.
При этом для получения при термической обработке принятых для расчета механических характеристик материала колес требуется, чтобы размеры заготовок колес ( Dзаг, Sзаг) не превышали предельно допустимых значений Dпред , Sпред :
Dзаг Dпред ; Sзаг Sпред ,
где Dзаг – диаметр заготовки шестерни ; Sзаг- толщина заготовки обода или диска колеса; Dпред – предельно допустимый диаметр заготовки шестерни; Sпред – предельно допустимая тлщина заготовки обода или диска колеса.
Выбираем сталь 45 с термообработкой – улучшение.
Дальше считаем только колесо т.к. материал колеса менее твердый.
Находим НВср= НВ.
По таблице:
3.2Определение допускаемых контактных напряжений
а) Определим коэффициент долговечности КНL;
КНL= ;
Где NHO- число циклов перемены напряжений, соответствующее пределу выносливости;
N-число циклов перемены напряжений за весь срок службы (наработка),
где LH- срок службы привода, ч.
NHO =16,5*106 млн.циклов (табличное значение).
Если N NHO , то принять КНL=1.
б) определяем допускаемое контактное напряжение соответствующее пределу контактной выносливости при числе циклов перемены напряжений NHO.
в) определяем допускаемые контактные напряжения для зубьев колеса :
3.3 Определение допускаемых напряжений изгиба H/мм2.
а) коэффициент долговечности
КНL= ;
где NFO=4*106 – число циклов перемены напряжений для всех сталей, соответствующее пределу выносливости; N- число перемены напряжений за весь срок службы.
Если N NFO то принимаем КНL= 1.
б) допускаемое напряжение изгиба соответствующее пределу изгибной выносливости при числе циклов перемены напряжений NFO
в) допускаемое напряжение изгиба для зубьев колеса
Заносим данные в таблицу:
Элемент передачи |
Марка стали |
термообработка |
Твердость НВср |
|
|
колесо |
45 |
улучшение |
248,5 |
514,3 |
255,955 |