4. Определение геометрических размеров колес. Расчет межосевых расстояний
Для того чтобы обеспечить технологичность конструкции, наибольшую достижимую точность обработки колес и монтажа их, высокий КПД выбрана передача цилиндрическими прямозубыми колесами внешнего зацепления.
В задании требуется минимизировать конструкцию, поэтому выбираем материалы со средними механическими характеристиками [2]: для шестерни сталь 45,с твердостью НВ 230, термическая обработка-улучшение, для зубчатого колеса - сталь 45, твердость НВ 210, термическая обработка-улучшение. Для пары зубчатых колес, передаточное отношение которых известно и равно [7] необходимо назначить число зубьев малого колеса Z и определить число зубьев ведомого колеса [7].
Назначим модуль трибки двигателя, равный 0.3. Зная, что делительный диаметр окружности . Число зубьев трибки равно
Число зубьев ведомого колеса . Из конструктивных соображений зададим число зубьев шестерней и зубчатых колес следующими:
, ; ;
, ; ;
, ; ;
, ; ;
, ; .
Расчет модулей зубчатых колес осуществляется по методике, изложенной в [3].
Модуль зубчатых колес определим из условия прочности зуба на изгиб. В малонагруженных передачах модуль выбирают из конструктивных соображений. Из условий прочности зуба на изгиб модуль зубчатого колеса в мм можно определить по формуле 7:
, (6)
где - модуль зубчатого колеса,
- коэффициент запаса, принимается для прямозубых колес равным 1.4;
M - крутящий момент, действующий на рассматриваемое колесо, Н мм;
- коэффициент неравномерности нагрузки по ширине колеса, принимают = 1...1,15, для нешироких колес значения меньше;
- коэффициент, равный отношению ширины зубчатого венца к модулю , его значение лежит в пределах 3, меньшие значения выбирают для малогабаритных колес;
- число зубьев колеса, для которого рассчитывается модуль;
YF- коэффициент формы зуба, зависит от числа зубьев рассчитываемого колеса значение которого при =50...100 лежит в диапазоне 3,73...3,75;
- допускаемое напряжение материала зуба на изгиб для колес из пластичных материалов (НВ350) и цветных металлов
Т.к. материалы сопрягающихся колес разные, то рассчитывается на прочность то колесо, для которого больше величина .
Допускаемое напряжение материала на изгиб определяется по формуле:
,
где -предел выносливости материала колеса при симметричном цикле нагрузки. n - коэффициент запаса, примем 1.3 [3] Предел выносливости материалов зубчатых колес и шестерней определяется по формулам [3]:
, (7)
где - предел прочности при растяжении, МПа; Предел прочности при растяжении определим по таблице, приведенной в [11]:
МПа.
Расчет предела выносливости материалов зубчатых колес и шестерней:
МПа.
Находим допускаемые изгибные напряжения для колеса и шестерни:
;
Расчет крутящих моментов, действующих на рассчитываемые колеса:
(8)
Предварительно принимая , , вычислим модуль зубчатого зацепления для последнего колеса: мм. По ГОСТ 9563-75, округляя до стандартного большего значения, принимаем . Произведем расчет межосевых расстояний.
Межосевое расстояние А в передачах цилиндрическими зубчатыми колесами вычисляется по следующей формуле[2]:
, (9)
где -число зубьев шестерни;
-число зубьев колеса.
Расчет межосевых расстояний всех ступеней редуктора:
;
;
;
;
;
;
- Введение
- 1. Анализ задачи
- 2. Выбор двигателя
- 3. Определение общего передаточного отношения
- 4. Определение геометрических размеров колес. Расчет межосевых расстояний
- 4.1 Расчет диаметров шестерней и зубчатых колес
- 4.2 Расчет минимальных диаметров валов. Определение высоты зубчатых колес
- 5. Определение люфтовой погрешности, вносимой мертвым ходом
- 5.2 Определение погрешности редуктора
- 6. Разработка и описание кинематической схемы
- 7. Связь с внешними устройствами
- 7.1 Описание конструкции
- 7.2 Инструкция по сборке
- Заключение
- Одноступенчатые редукторы
- Системы передачи механической энергии. Редукторы.
- Тема 1 - Типы редукторов и механизмов
- Редуктор механизма поворота башенного крана
- 3.1.4. Выбор двигателя и редуктора механизма подъема
- 1.2 Описание работы механизма
- 2. Расчет редуктора
- Как работает редуктор грузового механизма?
- Редукторы