Проектування передач приводу

 

Для виготовлення зубчастих коліс всіх передач призначимо:

Матеріал – сталь 40Х ГОСТ 1050-88;

Термообробка – об’ємне гартування;

Твердість-поверхні 45...50 HRC;

серцевини 150...200 НВ;

Границя контактної витривалості  МПа [3]; Границя згинальної витривалості σ_{F lim}=500 МПа;

Визначаємо допустимі напруження при розрахунку на контактну міцність:

 

(1.15)

 

де  - границя контактної витривалості;

 - допустимий коефіцієнт запасу міцності по контактним напруженням.

У нашому випадку: вид ТО – гартування, структура матеріалу неоднорідна, таким чином ;

Розрахунок зубчатої передачі будемо виконувати в наступному порядку, оскільки між осьова відстань залишається незмінною для всіх передач. Спершу розраховуємо модуль і між осьову відстань третьої передачі, і приймаємо ці данні для всіх передач.

Для прямозубої передачі доцільно використовувати наступні числа зубців колеса: Z=17…25. В моєму випадку призначаю одинакові числа зубців для шестерень, і одинакові числа зубців для коліс Z₁=Z₃=Z₅=20, Z₂=Z₄=Z₆=71.

Тоді, як колеса с твердістю робочих поверхонь більше, ніж 350НВ, тому розрахунок передач робимо за визначенням модуля передачі:

 (1.16)

 

Для прямозубих передач β=0;

Y_f1=Y_f3=Y_f5=4,12 для 20 зубців з нульовим коефіцієнтом зміщення;

Y_f2=Y_f4=Y_f6=3,73 для 71 зубців з нульовим коефіцієнтом зміщення.

Щоб визначити, дані якого колеса підставляти в формулу для розрахунку модуля (шестерні або колеса), треба виконати перевірку:

 

(1.17)

 

тому дані будемо підставляти в формулу (1.16) дані 6,4,2 колеса.

Приймаємо наступні значення [3]:

K_f=1,5, приймаємо попередньо;

Ψ_bd=0,6, прийнято з умови найгіршого навантаження на колесо, звідси:

 

(1.18)

 

Приймаємо з першого ряду стандартних модулів m_n=6 мм. В моєму випадку m_nІ= m_nІІ= m_nІІІ=6 мм.

Визначаємо основні параметри зубчастих коліс за формулами.

Діаметр ділильного кола:

 

(1.19)

 

Діаметр западин:

 

(1.20)

 

Діаметр вершин:

 

(1.21)

 

Визначаємо між осьову відстань:

 

(1.22)

 

приймаємо a_w=280 зі стандартного ряду, доцільно буде перерахувати радіус ділильного кола за новим значенням міжосьової відстані, перераховані дані заносимо до таблиці 1.2.

 

Таблиця 1.2 - Основні розміри коліс передач:

Параметри:	I	II	III
Z1	20	20	20
Z2	71	71	71
mn, мм	6	6	6
aw, мм	280	280	280
d(Ш), мм	120	120	120
d(К), мм	440	440	440
da(Ш), мм	132	132	132
da(К), мм	452	452	452
df(Ш), мм	105	105	105
df(К), мм	425	425	425
U	3,55
bw(Ш), мм	25	25	80
bw(К), мм	20	20	75

Визначаємо приблизні значення діаметрів валів:

 

(1.23)

 

де T_Н – максимальне значення скрутного моменту на валу,

[ ] – приблизне значення допустимих напружень при крученні. Попередньо можна прийняти [ ]=20 МПа.

Визначаємо колову швидкість на валах:

 

(1.24)

 

За приблизними даними обираємо ступінь точності передач і заносимо всі параметри в таблицю 1.3.

 

Таблиця 1.3 - Вихідні дані для етапу "Технічний проект.

№ з/п	Параметр	Ступінь редуктора та елемент
		Бистрохідна		Проміжна		Тихохідна
		Шестерня	Колесо	Шестерня	Колесо	Шестерня	Колесо
TН, Н·мм	Обертаючий момент	63,5	201,6	201,6	614,5	614,5	1800
U	Передаточне число	3,55		3,55		3,55
aw, мм	Межосьова відстань	280		280		280
Диаметри:
d, мм	Ділильного кола	120	440	120	440	120	440
da, мм	виступів	132	452	132	452	132	452
bw, мм	ширина колеса	25	20	25	20	80	75
ψbd	коэффіціент ширини	0,208	0,0454	0,208	0,045	0,666	0,17
V, м/с	Колова швидкість	3,48	1,44	1,44	0,59	0,59	0,24
Ступінь точності за ГОСТ 1643-81		8	8	9	9	9	9
Клас шорсткості за ГОСТ 2789-73		6	6	5	5	5	5