Проектирование редуктора общего назначения (конического)
2. Расчет зубчатой передачи
2.1 Выбираем материл для зубчато передачи: для шестерни -- сталь 45, термическая обработка -- улучшение, твёрдость НВ 230, для колеса -- сталь 45, термическая обработка -- улучшение, твёрдость НВ 200
2.2 Предел контактной выносливости при базовом числе циклов для углеродистых сталей с твёрдостью поверхностей зубьев менее НВ 350 и термической обработкой (улучшением):
2.3 Коэффициент долговечности при числе циклов нагружения больше базового, что имеет место при эксплуатации редуктора:
Кhl=1
2.4 Коэффициент безопасности для колёс из улучшенной стали принимаем:
[Sн] = 1,15
2.5 Допускаемые контактные напряжения:
;
;
;
2.6 Коэффициент понижения несущей способности конических колес по сравнению с цилиндрическими. .
2.7 Коэффициент нагрузки k = 1,5.
2.8 Требуемый диаметр делительной окружности колеса
мм.
По ГОСТу 12289-66 принимаем стандартное ближайшее значение мм и ширину зубчатого венца b = 42 мм.
2.9 Число зубьев шестерни (предварительно)
2.10 Число зубьев колеса
2.11 Модуль зацепления
По ГОСТу 9563-60 принимаем .
Окончательно
принимаем 19.
2.12 Уточняем передаточное число
2.13 Углы делительных конусов
.
2.14 Диаметры зубчатых колес:
- делительный
диаметр вершин зубьев
- диаметр впадин зубьев
2.15 Внешнее конусное расстояние:
2.16 Окружная скорость колес:
,
Данная скорость соответствует 8 степени точности изготовления зубчатых колес.
2.17 Силы в зацеплении по формулам;
окружная на колесе и шестерне:
Ft = Н.
радиальная на шестерни и осевая на колесе:
Fr1 = Fa2 = Ft tg б cos д1 = 1125 tg 20° cos 19° = 387 Н;
осевая на шестерни и радиальная на колесе:
Fа1 = Fr2 = Ft tg б sin д1 = 1125 tg 20° sin 18° = 133 Н;
2.18 Расчетное контактное напряжение по формуле (9.74 [6])
ун =
Проверка:
.
2.19 Коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по длине зуба:
1,17
2.20 Коэффициент, учитывающий динамическое действие нагрузки:
= 1,2
2.21 Коэффициент нагрузки:
=
2.22 Коэффициент, учитывающий форму зуба и зависящий от числа зубьев:
2.23 Коэффициент, учитывающий нестабильность свойств материала зубчатых колёс:
= 1.75
2.24 Коэффициент, учитывающий нестабильность свойств материала зубчатых колёс:
[]" = 1 -- для штамповок и поковок
2.25 Коэффициент безопасности:
= []" =1,75 1=1,75
2.26 Предел выносливости, соответствующего базовому числу циклов стали 45 улучшенной при НВ < 350.
НВШ = 1,8230=414 МПа
НВК = 1,8200=360 МПа
2.27 Допускаемое напряжение:
[]ш = МПа
[]К = МПа.
2.28 Находим отношения:
МПа
МПа
Дальнейший расчёт следует вести для зубьев колеса, для которого найденное отношение меньше.
2.29 Проверяем зубья на выносливость по напряжениям изгиба:
[]К