Пояснительная записка. 1 Литературный обзор
![]()
|
3. Расчет тихоходной внутренней прямозубой передачи 3.1 Выбор твёрдости, термообработки и материала колёс тихоходной зубчатой передачи Выберем материал для зубчатой пары колёс, одинаковый для шестерни и колеса, но с разными твёрдостями, так как твёрдость зубьев шестерни должна быть больше твёрдости зубьев колеса Принимаем для шестерни – 40Х и для колеса - 45 [4]. Выберем термообработку для зубьев шестерни - улучшение и для зубьев колеса - улучшение. Выберем интервал твёрдости зубьев шестерни HB3 = 269…302 HB и колеса HB4 = 235…262 HB. Определяем среднюю твёрдость зубьев шестерни HB3ср и колеса HB4ср ![]() ![]() Определяем разность средних твёрдостей зубьев шестерни и колеса ![]() При этом соблюдается необходимая разность средних твёрдостей зубьев шестерни и колеса. Определяем механические характеристики сталей для шестерни и колеса: - для шестерни ![]() ![]() - для колеса ![]() ![]() По таблице 3.2 [4] выбираем предельные значения размеров заготовки шестерни (Dпред - диаметр) и колеса (Sпред - толщина обода или диска): - для шестерни Dпред = 125 мм, - для колеса Sпред = 80 мм. Определяем допускаемые контактные напряжения ![]() Определяем коэффициент долговечности для зубьев шестерни KHL3 и колеса KHL4 ![]() где NHO3=10·106 циклов – число циклов перемены напряжений, соответствующее пределу выносливости [4]; N3 – число циклов перемены напряжений за весь срок службы ![]() где ω3 - угловая скорость быстроходного вала, ![]() Lh = 5000 ч. – срок службы привода; ![]() Т.к. ![]() ![]() где NHO4=10·106 циклов – число циклов перемены напряжений, соответствующее пределу выносливости [4]; N4 – число циклов перемены напряжений за весь срок службы ![]() где ω4- угловая скорость тихоходного вала, ![]() Lh=5000 ч. – срок службы привода; ![]() Т.к. ![]() Определяем допускаемое контактное напряжение, соответствующее пределу выносливости при числе циклов перемены напряжений NHO3 и NHO4 ![]() ![]() ![]() ![]() Определяем допускаемые контактные напряжения для зубьев шестерни и колеса ![]() ![]() ![]() ![]() Расчет будем вести по наименьшему значению ![]() ![]() 3.2 Расчет допускаемых напряжений изгиба Определяем коэффициент долговечности для зубьев шестерни KFL3 и колеса KFL4 ![]() ![]() где ![]() N3 – число циклов перемены напряжений за весь срок службы. Т.к. N3>NFO и N4>NFO, то принимаем KFL3=KFL4 = 1. Определяем допускаемое напряжение изгиба соответствующее пределу изгибной выносливости при числе циклов перемены напряжений ![]() ![]() ![]() ![]() Определяем допускаемые напряжения изгиба для зубьев шестерни и колеса ![]() ![]() ![]() ![]() Расчет будем вести по наименьшему значению ![]() ![]() 3.3 Проектный расчет закрытой цилиндрической зубчатой передачи Определяем межосевое расстояние ![]() где ![]() u – передаточное число редуктора; T4 – вращающий момент на тихоходном валу, Н·м; ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Полученное значение внешнего делительного диаметра округляем до ближайшего по стандартному ряду до ![]() Определяем модуль зацепления ![]() где ![]() d4- делительный диаметр колеса. ![]() ![]() b4- ширина венца колеса; ![]() ![]() ![]() ![]() Полученное значение модуля округляем до стандартного, получаем m =1,25 мм. Определяем суммарное число зубьев шестерни и колеса ![]() ![]() Полученное значение округляем до целого числа и берём ![]() Определяем число зубьев шестерни ![]() ![]() Округляем полученное значение до целого, получаем ![]() Определяем число зубьев колеса ![]() ![]() Определяем фактическое передаточное число uф и проверяем его отклонение ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Определяем фактическое межосевое расстояние ![]() ![]() Определяем фактические основные геометрические параметры передачи для шестерни и колеса: - делительный диаметр шестерни и колеса ![]() ![]() ![]() ![]() - диаметр вершин зубьев шестерни и колеса ![]() ![]() ![]() ![]() - диаметр впадин зубьев шестерни и колеса ![]() ![]() ![]() ![]() - ширина венца шестерни и колеса ![]() ![]() ![]() ![]() Округляем значения ширины венца колеса до ближайшего по стандартному ряду, принимаем b3 = 46 мм и b4 = 42 мм 3.4 Проверочный расчет закрытой цилиндрической зубчатой передачи Проверяем межосевое расстояние ![]() ![]() Проверяем пригодность заготовок колёс. Условие пригодности заготовок колёс ![]() ![]() Диаметр заготовки шестерни ![]() ![]() Толщина диска колеса ![]() ![]() Проверяем условия пригодности (3.35) и (3.36) 56,0<125 мм; 46< 80 мм. Условия прочности выполняются. Проверяем контактные напряжения ![]() где К = 436 – вспомогательный коэффициент для прямозубых колес [4]; ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Принимаем степень точности 9, следовательно, по таблице 4.3 [4] ![]() Подставляя полученные значения в формулу (5.39), получаем ![]() ![]() ![]() Условие прочности по контактным напряжениям выполняется. Проверяем напряжения изгиба зубьев колеса ![]() где ![]() ![]() ![]() YF3, YF4 – коэффициенты формы зуба шестерни и колеса, определяются по таблице 4.4 [4] в зависимости от эквивалентного числа зубьев шестерни и колеса, принимаем YF4 = 3,61 и YF3 = 3,72; ![]() ![]() ![]() Допускается недогрузка по напряжениям изгиба. Проверяем напряжения изгиба зубьев шестерни ![]() ![]() Допускается недогрузка по напряжениям изгиба. Условие прочности по напряжениям изгиба выполняется. Представим проектный и проверочный расчеты зубчатой передачи в виде таблиц (таблица 3.1 и таблица 3.2). Таблица 3.1 – Результаты расчета зубчатой цилиндрической передачи тихоходной ступени редуктора
Таблица 3.2 – Проверочный расчет зубчатой цилиндрической передачи тихоходной ступени редуктора
|