3. Расчет тихоходной ступени редуктора

Межосевое расстояние из условия контактной прочности зубьев:

б₂ = К_б(U₂ + 1) = 495 · (4,04 + 1) = 110 мм.

К_б = 495 - для прямозубых передач, стр. 135 [3].

К_Нв = 1 - при постоянной нагрузке.

Принимаем б₂ = 100 мм.

m = (0,01-0,02) б₂ = 1-2 мм, принимаем m = 1,5 мм.

z₃ = 2б₂ / m(U₂ + 1) = 2 · 100 / 1,5 · (4,04 + 1) = 26

z₄ = z₃U₂ = 26 · 4,04 = 105

d₃ = m z₃ = 1,5 · 26 = 39 мм

d_a3 = d₃ + 2m = 39 + 2 · 1,5 = 42 мм

d_t3 = d₃ - 2,5m = 39 - 2,5 · 1,5 = 35,25 мм

d₄ = m z₄ = 1,5 · 105 = 157,5 мм

d_a4 = d₄ + 2m = 157,5 + 2 · 1,5 = 160,5 мм

d_t4 = d₄ - 2,5m = 157,5 - 2,5 · 1,5 = 153,75 мм

b₄ = ш_ва · б₂ = 0,4 · 100 = 40 мм

b₃ = b₄ + 5 = 40 + 5 = 45 мм

Окружная скорость:

V₂ = = = 0,8 м/с

Назначим 8 степень точности изготовления зубьев, стр. 32 [1].

Коэффициент формы зуба: у_F3 = 3,9, у_F4 = 3,6, стр. 42 [1].

[у_F3] / у_F3 = 294 / 3,9 = 75,4 МПа; [у_F4] / у_F4 = 256 / 3,6 = 71 МПа

71<75,4 - следовательно, расчет ведем по зубьям колеса.

Коэффициент нагрузки: К_F = К_Fв · K_FV = 1,03 · 1,1 = 1,14

Усилия в зацеплении:

окружное: F_t3 = F_t4 = 2T₂ / d₃ = 2 · 38,2 / 0,039 = 1959 H

радиальное: F_r3 = F_r4 = F_t3 · tgб = 1959 · tg 20° = 713 H

Напряжение изгиба в зубьях колеса:

у_F4 = F_t4 · К_F · у_F4 / b · m = 1959 · 1,14 · 3,6 / 40 · 1,5 = 134 МПа<[у]_F4 = 256 МПа

Прочность зубьев по изгибу обеспечена.

Проверочный расчет зубьев по контактному напряжению:

у_Н = = = 532 МПа

К_Н = К_Нб· К_Нв · К_НV = 1 · 1 · 1,05 = 1,05

К_Нб = 1 стр. 32 [1]; К_Нв = 1 табл. 3.1 [1]; К_НV = 1,05 стр. 32 [1].

у_Н> [у]_Н2

Перегрузка

Ду = ((532 - 514) / 532) · 100% = 3,2%

Ду = 3,2% < [Ду] = 5% - допускается.

Следовательно, прочность зубьев по контактному напряжению обеспечена.