5.11 Силы в зацеплении
окружная Ft=2T2/d2 = 2515,35 / 0,310 = 3325 Н;
радиальная Fr=Fttg = 33250,364 = 1210,3 Н.
(для стандартного угла =20° tg=0,364);
осевая Fa = 0.
5.12 Проверка зубьев колес по напряжениям изгиба.
Расчетное напряжение изгиба в зубьях колеса:
F2=KFaKFKFvYYF2FtE/(b2m) []F2
Для колес с >0° принимают для 9-ой степени точности KFa=1.
Степень точности
передачи принимают в зависимости от
окружной скорости колеса (м/с)
Коэффициент концентрации нагрузки KF, принимают для прирабатывающихся колес при переменной нагрузке KF= K0F (1-X) + X,
где K0F - начальный коэффициент концентрации нагрузки, K0F = 1,15.
X – коэффициент режима, для среднего равновероятного режима работы X = 0,5.
В итоге имеем KF = 1,075.
Коэффициент динамической нагрузки принимают согласно окружной скорости КFv = 1,13. Коэффициент Y вычисляют по формуле Y=1—°/140 = 1. Коэффициент формы зуба YF2 = 3,6, YF1 = 3,62.
FtE = KFдFt — эквивалентная окружная сила. Коэффициент долговечности KFд=0,972. Т.е. FtE = 3232 Н.
В итоге имеем:
F2=11,0751,130,9253,63232/(0,0630,00125) = 166 МПа < 294,07
условие выполняется
Расчетное напряжение в зубьях шестерни:
F1=F2YF1/ YF2 []F1,
F1=166 3,62 / 3,6 = 167 < 370 МПа.
условие выполняется
5.13 Проверка зубьев колес по контактным напряжениям.
Расчетное контактное напряжение
где для прямозубых колес КН = 1,0; КН= 3,2 105; КН = 1,1; KHv = 1,05.
условие выполняется
6. Проектный расчет.
6.1 Диаметры валов
Диаметры различных участков валов редуктора определяем следующим образом:
а) для быстроходного вала
Диаметр d выходного конца:
d (7…8) 3ТБ = (7…8) 355,3 = 26,3…30,07 мм.
Принимаем d = 26 мм.
Диаметр вала под подшипник dп d + 2t 30,4 мм,
где высота буртика t = 2,2 мм;
Принимаем dп = 30 мм.
Диаметр dбп dп + 3r 36 мм.
где координата фаски подшипника r = 2 мм;
Принимаем dбп = 36 мм.
б) для промежуточного вала
Диаметр dк: dк (6…7) 3ТПр = (6…7) 3152,87 = 31,55… 36,81 мм.
Принимаем dк = 35 мм.
Диаметр dбк: dбк dк + 3f = 38,6 мм.
где размер фаски f = 1,2 мм;
Принимаем dбк = 40 мм.
Диаметр dбп: dбп dп + 3r = 31 мм.
где координата фаски подшипника r = 2 мм;
Принимаем dбп = 32 мм.
Диаметр вала под подшипник dп = dk – 3r = 27,5 мм,
где координата фаски подшипника r = 2,5 мм;
Принимаем dп = 30 мм.
в) для тихоходного вала
Диаметр d выходного конца:
d (5…6) 3ТТ = (5…6) 3515,35 = 39,26… 47,11 мм.
Принимаем d = 40 мм.
Диаметр вала под подшипник dп d + 2t 45 мм,
где высота буртика t = 2,5 мм;
размер фаски f = 2мм.
Принимаем dп = 45 мм.
Диаметр dбп dп + 3r 54 мм.
где координата фаски подшипника r = 3 мм;
Принимаем dбп = 56 мм.
Диаметр dк dбп = 56 мм.
6.2 Конструктивные размеры зубчатых колес.
Цилиндрическая шестерня выполняется за одно целое с валом. Ее размеры: d1 = 90 мм; da1 = 92,5 мм; b1 = 68 мм.
Цилиндрическое зубчатое колесо кованое. Его размеры:
d2 = 310 мм; da2 = 312,5 мм; b2 = 63 мм.
Диаметр ступицы колеса: dст = 1,5*d + 10 мм = 1,5* 56 + 10мм = 94 мм.
Длина ступицы колеса: lст = (1,2…1,5)*d = (1,2…1,5)*56 = 67,2…84 мм.
принимаем lст = 80 мм.
Толщина обода: = (2,5…4)*m = (2,5…4)*2,5 мм = 1,875…5 мм.
принимаем = 5 мм.
Толщина диска: С = 0,3*b2 = 0,3*63 мм = 18,9 мм. Принимаем С = 19мм.
Диаметр центровой окружности: Dотв = (Dо + dст) * 0,5
Do = da2 – [2 + 2(2,4m + 2m)] = 312,5 – [2*5 + 2(2,4*1,25 + 2*1,25)] = 291,5 мм.
Dотв = (291,5 + 94) * 0,5 = 192,75 мм.
Диаметр отверстий в колесе:
dотв ¼ (Do - dст) = ¼ (291,5 - 94) = 49,375 мм.
принимаем dотв = 50 мм.
Коническая шестерня выполняется за одно целое с валом. Ее размеры: d1 = 64 мм; da1 = 68,71 мм; остальные размеры определяются прочерчиванием.
Коническое зубчатое колесо кованое. Его размеры:
d2 = 213 мм; da2 =180 мм; b2 = 27,3 мм.
Диаметр ступицы колеса: dст = 1,5*d + 10 мм = 1,5* 40 + 10мм = 70 мм.
Длина ступицы колеса: lст = (1,2…1,5)*d = (1,2…1,5)*40 = 48…60 мм.
принимаем lст = 60 мм.
Ширина: S = 2,5*m = 2,5*2 + 2 мм = 7 мм.
Торец зубчатого венца: b = (1…1,1)S = 7…7,7 мм = 7,5 мм