2.6Выбор материала зубчатых колес

По таблице 2.1[1] выбираем материал и вид термообработки. Все данные приводим в таблице 4:

Таблица 4

	Марка стали	Термообработка	Твердость зубьев	, МПа
Колеса	40Х	улучшение	290НВ	700
Шестерни	40Х	улучшение	330HB	700

2.7Определение допускаемых контактных напряжений и напряжений изгиба

- эквивалентное число циклов перемены напряжений. Для ступенчатой нагрузки

, [3]

Выполняем расчет всех нужных коэффициентов.

Находим эквивалентное число циклов перемены напряжений для каждого колеса:

Рассчитываем пределы контактной выносливости зубьев для колес и шестерен:

; [3]

_. [3]

Рассчитываем допускаемые контактные напряжения для колес и шестерен:

Находим расчетное значение

Следовательно условие прочности выполняется.

2.7.1Определение допускаемых значений напряжений при расчете на усталостный изгиб

, [3]

Находим эквивалентное число циклов перемены напряжений для каждого колеса:

Рассчитываем коэффициенты долговечности для каждого колеса и шестерни:

Определяем допускаемые значения напряжений при изгибе:

При расчете на изгибную прочность допускаемое напряжение определяют отдельно для шестерни и колеса:

, [3]

где - предельное значение напряжений, не вызывающее хрупкого излома зуба, Н/мм², в нашем случае ;

- коэффициент безопасности, .

Выполним расчет предельных напряжений при изгибе:

2.8Проектный расчет зубчатой передачи 5-6

2.8.1Межосевое расстояние

Предварительное значение межосевого расстояния , мм:

[1]

Вычисляем окружную скорость , м/с;

. [1]

Степень точности зубчатой передачи назначаем по таблице 2.5[1]:

для передачи 5-6 8-я степень точности, отсюда по таблице определяем расчетные коэффициенты:

Коэффициент учитывает внутреннюю динамику нагружения. Значения принимаем по таблице 2.9[1] в зависимости от степени точности по нормам плавности, окружной скорости и твердости рабочих поверхностей. - коэффициент, учитывающий неравномерность распределения напряжений у основания зубьев по ширине зубчатого венца:

Межосевое расстояние:

мм. [1]

Вычисленное значение округляем до ближайшего числа по стандартному ряду размеров:

мм.

2.8.2Предварительные основные размеры колеса Модуль передачи:

Максимально допустимый модуль , мм, определяем из условия не подрезания зубьев у основания:

[1]

Далее определяем суммарное число зубьев и угол наклона:

[1]

[1]

[1]

Рассчитываем число зубьев для колеса и шестерни:

[1]

[1]

Определяем геометрические размеры передачи:

Делительные диаметры колес:

Диаметры окружностей выступов:

Диаметры окружностей впадин:

Ширина зубчатого венца:

2.9Проверочный расчет зубчатой передачи 5-6

2.9.1Проверка зубьев колес по контактным напряжениям

Расчетное значение контактного напряжения

571,33 МПа 572,66 МПа.

2.9.2Силы в зацеплении

Окружная

Н; [1]

Радиальная

Н; [1]

Осевая

Н. [1]

2.9.3Проверка зубьев колес по напряжениям изгиба

Расчетное напряжение изгиба:

Находим эквивалентное число циклов перемены напряжений для каждого колеса:

Рассчитываем коэффициенты долговечности для каждого колеса и шестерни:

Определяем допускаемые значения напряжений при изгибе:

в зубьях колеса

[3]

в зубьях шестерни

[3]

2.9.4Проверочный расчет на прочность зубьев при действии пиковой нагрузки

Для предотвращения остаточных деформаций или хрупкого разрушения поверхностного слоя контактное напряжение не должно превышать допускаемое напряжение ;

[3]

[3]

[3]

2.9.5Результаты расчета передачи 5-6

Таблица 5

Рассчитываемый параметр	Обозначение	Размерность	Численное значение
Межосевое расстояние		мм	125
Число зубьев шестерни			33
Число зубьев колеса			107
Модуль зацепления		мм	1,75
Диаметр делительной окружности шестерни		мм	58,93
Диаметр делительной окружности колеса		мм	191,1
Диаметр окружности выступов шестерни		мм	62,43
Диаметр окружности выступов колеса		мм	194,6
Диаметр окружности впадин шестерни		мм	54,55
Диаметр окружности впадин колеса		мм	186,73
Ширина зубчатого венца шестерни		мм	46,25
Ширина зубчатого венца колеса		мм	41,25
Окружная сила в зацеплении		Н	3104,36
Радиальная сила в зацеплении		Н	1152,95
Осевая сила в		Н	630,37

3.Эскизное проектирование

3.1Предварительный расчет валов редуктора

Предварительные значения диаметров (мм) различных участков стальных валов редуктора определяем по формулам:

3.2Подбор колес

1. Для вала 4-5:

Длина ступицы

Диаметр ступицы

2. Для вала 6:

Длина ступицы

Диаметр ступицы

3.3Выбор шпонок и проверка шпоночных соединений

3.4В

Рисунок 13

Рисунок 2

ыбор шпонки и проверка шпоночного соединения на валу 23

3.4.1Выбор шпонки

Выбираем призматическую шпонку с размерами мм - рабочая длина шпонки, мм - диаметр вала, мм - ширина шпонки, мм, - выступ шпонки, , (рис. 12); обозначение шпонки - «Шпонка.5 5 28 ГОСТ 12081-72».

3.4.2Проверка шпонки

Условие прочности на смятие:

[4]

Условие прочности на смятие - выполняется.

3.5Выбор шпонки и проверка шпоночного соединения на валу 4-5

3.5.1Выбор шпонки

Выбираем призматическую шпонку с размерами мм, мм, мм, мм, -выступ шпонки, обозначение шпонки-«Шпонка.8 7 32 ГОСТ 23360-78».

3.5.2Проверка шпонки

Условие прочности на смятие:

Условие прочности на смятие - выполняется.

3.6Выбор шпонки и проверка шпоночного соединения на валу 6

3.6.1Выбор шпонки

Выбираем призматическую шпонку с размерами мм, мм, мм, мм, - выступ шпонки, обозначение шпонки-«Шпонка.14 9 45 ГОСТ 23360-78».

3.6.2Проверка шпонки

Условие прочности на смятие:

Условие прочности на смятие - выполняется.

3.7Подбор подшипников

Согласуя расчеты пункта 4.1 с таблицей 24.10 [1] выбираем подшипники и сводим их в таблицу 8.

Таблица 6

Вал	Обозначение	Размеры, мм				Грузоподъемность, кН
		d	D	B	r	Cr	Cor
23	7205А	25	52	15	1	29,2	21,0
45	7206А	30	62	16	1	38,0	25,5
6	7207А	35	72	17	1,5	48,4	32,5