Частота вращения валов:
n1 = nдв = 1447 об/мин;
n2 = n1 / Uред = 1447 / 6,3 = 229,7 об/мин;
n3 = nвых = 91,7 об/мин.
Угловые скорости валов:
ω1 = πn1 / 30 = 3,14 · 1447 / 30 = 151,9 рад/с;
ω2 = πn2 / 30 = 3,14 · 229,7 / 30 = 24,1 рад/с;
ω3 = ωвых = πn3 / 30 = 3,14 · 91,7 / 30 = 9,6 рад/с;
Мощности на валах:
Рдв = 11 кВт;
Р1 = Рдв · ηм = 11 · 0,98 = 10,8 кВт;
Р2 = Р1 · ηцп = 10,8 · 0,96 = 10,4 кВт;
Р3 = Рвых = Р2 · ηцеп · ηп = 10,4 · 0,95 · 0,99 = 9,8 кВт.
Вращающие моменты на валах:
Т1 = Р1 / ω 1 = 10,8 / 151,9 = 0,071 кН·м = 71 Н·м;
Т2 = Р2 / ω 2 = 10,4 / 24,1 = 0,432 кН·м = 432 Н·м;
Т3 = Твых = Р3 / ω 3 = 9,8 / 9,6 = 1,021 кН·м = 1021 Н·м.
|
|
|
|
|
|
КРПМ.26.03.02.0320.ПЗ
|
Лист
|
|
|
|
|
|
5
|
Изм.
|
Лист
|
№ докум.
|
Подпись
|
Дата
|
2.Расчет передачи редуктора
По таблице 2.1 [2] выбираем материалы колеса и шестерни.
Материал колес – сталь 40Х; термообработка – улучшение: 235…262 НВ2;
248,5 НВСР2; σв = 780 МПа; σт = 540 МПа; τ = 335 МПа.
Материал шестерен – сталь 40Х; термообработка – улучшение: 269…302 НВ1;
285,5 НВСР1; σв = 890 МПа; σт = 650 МПа; τ = 380 МПа.
Допускаемые контактные напряжения и напряжения изгиба для шестерни и колеса принимаем по таблице 2.2 [2]:
[σ]H1 = 2HBCP1 + 70 = 285,5 · 2 + 70 = 641 МПа
[σ]H2 = 2HBCP2 + 70 = 248,5 · 2 + 70 = 567 МПа
[σ]F1 = 1,75HBCP1 = 285,5 · 1,75 = 500 МПа
[σ]F2 = 1,75HBCP2 = 248,5 · 1,75 = 435 МПа
Для дальнейших расчетов принимаем: [σ]H = 0,45([σ]H1 + [σ]H2) = 544 МПа.
Межосевое расстояние:
αω = Кα(U + 1)  = 430 · (6,3 + 1)  = 170,6 мм.
Кα = 430 – для косозубых передач [3].
ψba = 0,4.
Примем: КН = КНβ
ψbd = 0,5ψba (U + 1) = 0,5 · 0,4 · (6,3+1) = 1,46
По ψbd = 1,46 и соотношений твердости материалов колеса и шестерни принимаем:
КНβ = 1,24.
Принимаем αω = 180 мм.
Модуль зацепления:
m = (0,01-0,02) αω = 1,8 – 3,6 мм, принимаем m = 2 мм.
Ширина колеса:
b2 = ψва · αω = 0,4 · 180 = 72 мм
b1 = b2 + 5 = 72 + 5 = 77 мм – ширина шестерни.
|
|
|
|
|
|
КРПМ.26.03.02.0320.ПЗ
|
Лист
|
|
|
|
|
|
6
|
Изм.
|
Лист
|
№ докум.
|
Подпись
|
Дата
|
Минимальный угол наклона зубьев:
βmin = arcsin = arcsin = 5,6°
При β = βmin сумма чисел зубьев:
zc = z1 + z2 = (2αω/m)cos βmin = (2 · 180/2)cos 5,6°= 179,1
Округляем до целого: zc = 179
Угол наклона зубьев:
β = arccos = arccos = 6,04°,
при нем zc = (2 · 180/2)cos 6,04° = 179
Число зубьев шестерни:
z1 = zc / (U + 1) = 179 / (6,3 + 1) ≈ 25
z2 = 179 – 25 = 154 – колеса.
Передаточное число:
Uф = 154 / 25 = 6,16, отклонение ΔU = 0,2U - допустимо.
Диаметры делительных окружностей:
d1 = m z1 /cos β = 2 · 25 / cos 6,04° = 50,3 мм – шестерни;
d2 = m z2 /cos β = 2 · 154 / cos 6,04° = 309,9 мм – колеса.
Торцевой (окружной) модуль:
mt = m /cos β = 2 / cos 6,04° = 2,012
Диаметры вершин зубьев:
dа1 = d1 + 2m = 50,3 + 2 · 2 = 54,3 мм;
dа2 = d2 + 2m = 309,9 + 2 · 2 = 313,9 мм.
Проверочный расчет.
Проверка контактных напряжений.
σН = ZE ZH Zε
Коэффициент жесткости материала:
ZE =  ; Вi = Ei / (1 – μi2).
|
|
|
|
|
|
КРПМ.26.03.02.0320.ПЗ
|
Лист
|
|
|
|
|
|
7
|
Изм.
|
Лист
|
№ докум.
|
Подпись
|
Дата
|
У колес из стали 40Х:
Е = Е1 = Е2 = 210 ГПа; μ1 = μ2 = 0,3.
ZE =  =  =  = 5,78 · 104
Коэффициент формы зуба:
ZН =   ; tg αt = tg 20º / cosβ = tg 20º / cos 6,04° = 0,37
αt = 20,3º
β0 = arcsin (sin β · cos 20º) = arcsin (sin 6,04° · cos 20º) = 7,18º
ZН =   = 2,45
Коэффициент полной длины линии контакта всех зубьев в зацеплении.
εβ = b2 tgβ / π mt = b2 tgβ cosβ / π m = 72 · tg6,04° · cos6,04° / 3,14 · 2 = 1,21 >1
Zε =  =  = 0,76
εα = (1,88 – 3,2  ) cosβ = (1,88 – 3,2  ) cos6,04° = 1,72
Окружная сила:
Ft = 2Т2 / d2 = 2 · 432 / 309,9 · 10-3 = 2788 H
Коэффициент внешней силы:
КН = КНβ · КНV · КНα
После уточнения: КНβ = 1,14
КНV = 1 + δН q0 Vt  = 1 + 0,04 · 4,7 · 3,71  = 1
δН = 0,04; q0 = 4,7; окружная скорость:
Vt = d2 ω2 / 2 = 309,9 · 10-3 · 24,1 / 2 = 3,71 м/с
КНα = КНα (Vt ; степень точности); КНα = 1,04
КН = 1,14 · 1 · 1,04 = 1,19
σН = 5,78 · 104 · 2,45 · 0,76 = 370 МПа < 544 МПа = [σ]H
|
|
|
|
|
|
КРПМ.26.03.02.0320.ПЗ
|
Лист
|
|
|
|
|
|
8
|
Изм.
|
Лист
|
№ докум.
|
Подпись
|
Дата
|
Проверка напряжения изгиба.
σF =  YFS2 Yβ Yε
Коэффициент внешней силы:
КF = КFβ · KFV · KFα = 1,13 ·1 · 1,04 = 1,18
КFβ = 1,13
KFV = 1 + δF q0 Vt  = 1 + 0,16 · 4,7 · 3,71 = 1
δF = 0,16
KFα = КНα = 1,04
Коэффициент формы (жесткости зуба на изгиб):
YFS2 = YFS2 (zV1, χ)
Эквивалентное число зубьев:
zV1 = z1 / cos3 β = 25 / cos3 6,04° = 25
YFS2 = 3,6
Коэффициент угла наклона оси зуба:
Yβ = 1 – β / 140 = 1 – 6,04 / 140 = 0,957
Коэффициент перекрытия зацепления:
Yε = 1 / εα = 1 / 1,72 = 0,58
σF =  3,6 · 0,957 · 0,58 = 46 МПа < 435 МПа = [σ]F
|
|
|
|
|
|
КРПМ.26.03.02.0320.ПЗ
|
Лист
|
|
|
|
|
|
9
|
Изм.
|
Лист
|
№ докум.
|
Подпись
|
Дата
| |
Скачать 0.67 Mb.