Определение силовых и кинематических характеристик.

 

Общее передаточное число редуктора U_p:

 

Передаточное число тихоходной ступени U_Т определяем в зависимости от общего передаточного числа редуктора U_p по таблице:

 

при U_p =16.80

 

Передаточное число быстроходной ступени U_б:

 

 

Вращающий момент на тихоходном валу Т_Т:

Нм.

 

Вращающий момент на промежуточном валу:

 

Нм.

Вращающий момент на быстроходном валу:

 

Нм.

 

Угловая скорость на тихоходном валу:

 

 

Угловая скорость на промежуточном валу:

 

 

Угловая скорость на быстроходном валу:

 

 

Up		10,5			22.4
UT	3.1	3.3	3.5	3.8	3.9	4.0	4.2

 

 

Выбор материала.

Основные механические характеристики выбранных материалов зубчатых колес приведены в таблице 1

	Колесо	Шестерня
Марка стали	45Х	30ХГТ
Диаметр	<250	30 мм
Термохимическая обработка	Закалка ТВЧ	Цементация
Твердость -сердцевины -поверхности	194 HB 45-50 HRC	240 HB 56-63 HRC
Базовый предел -контактной выносливости -выносливости при изгибе	899 МПа 600 МПа	1200 МПа 800 МПа

 

 

Таблица 1

 

Определение количества циклов нагружения для быстроходной

Ступени.

Для быстроходной ступени:

Для тихоходной ступени:

Коэффициент для быстроходной ступени:

Прин.=1

Прин.=1

Принимаем KHL_быс=1

Коэффициент для тихоходной ступени:

Но принимаем KFL=1

Прин.=1

Определение допускаемых напряжений

 

Допускаемое контактное напряжение:

Н/мм²

где:

S _h = 1.2 - допускаемый коэффициент запаса по контактным напряжениям;

[σ H ] - допускаемое контактное напряжение, Н/мм2;

Z _{R =} 1.0 при R_a = 1.25 -0.63 – коэффициент, учитывающий влияние шероховатости поверхности;

Z_V = 1.0 - коэффициент, учитывающий влияние окружной скорости;

K_HL = 0.93 - коэффициент долговечности;

K_HL = 1.05 - коэффициент долговечности для тихоходной.

 

В качестве допускаемого контактного напряжения для быстроходной ступени выбираем средне- квадратичное.

 

 

Для расчета ступени.

 

Тихоходная.

 

Для расчета ступени.

 

 

Допускаемое напряжение изгиба:

, Н/мм²

где:

= 1,6 - допускаемый коэффициент запаса прочности при изгибе.

 

Таблица данных.

 

Наименование, единица измерения	Обозначение	Значение
Требуемая мощность электродвигателя, кВт	Р	7,89
Общее передаточное число редуктора		16,92
Передаточное число тихоходной ступени		3.5
Передаточное число быстроходной ступени		4.83
Крутящий момент на тихоходном валу, Нм
Крутящий момент на промежуточном валу, Нм		240,5
Крутящий момент на быстроходном валу, Нм		51,78
Угловая скорость тихоходного вала,
Угловая скорость промежуточного вала,		31,53
Угловая скорость быстроходного вала,		152,3
Допускаемые напряжения, Н/мм^2	Б Т Б Т

Расчет межосевого расстояния а _w

 

По условию контактной прочности:

,

где:

а_w – Межосевое расстояние, мм;

К_а = 490 для прямозубых колес, (Н/мм²)^1/3;

К_а = 430 для косозубых колес, (Н/мм²)^1/3, принимая ориентировочно β = 10°…15°;

Т₁ – крутящий момент на валу шестерни, ;

Т₁ = Т_пр =215,92; для тихоходной ступени;

Т₁ = Т_б =40,19; для быстроходной ступени;

для тихоходной:

при - коэффициент неравномерности распределения нагрузки по длине зуба;

для быстроходной

при

U = U_T для тихоходной ступени;

U = U_б для быстроходной ступени;

Тогда:

мм

мм

Полученные значения округляем до стандартного по стандарту СЭВА 229-75

 

a_wT = 160 мм

a_wб = 100 мм

 

1ряд

 

 

Определение модуля зацепления

 

Модуль зацепления:

, где

 

полученные значения модуля зацепления m округляем до стандартного по таблице:

Модули зацепления, мм (по СТ СЭВ 310-76)

I ряд	1,0	-	1,5	2,0	2,5	3,0	4,0	5,0	6,0	8,0
II ряд	1,25	1,375	1,75	2,25	2,75	3,5	4,5	5,5	7,0	9,0

 

Принимаем:

, 5

Определение параметров зацепления

Тихоходной (прямозубой) ступени.

Предварительно суммарное число зубьев

Колеса нарезаются без смещения инструмента ().

α = 20° = 0,349 рад.

 

Коэффициент суммы смещения тогда z_min =17

Число зубьев шестерни , но не менее z_min, колеса

 

Число зубьев шестерни

принимаем

 

Число зубьев колеса

Диаметры делительной и начальной окружностей шестерни и колеса

мм

мм

Диаметры окружностей вершин зубьев шестерни и колеса

мм

мм

Диаметры окружностей впадин зубьев шестерни и колеса

мм

мм

Рабочая ширина венца колеса

мм

 

Определение параметров зацепления