147444 (Привод специальный), страница 2

Минимальный угол наклона зубьев:

Суммарное число зубьев:

Действительный угол наклона:

3.5. Числа зубьев шестерни и колеса

подрезания не будет

3.6. Фактическое передаточное отношение

< 5%

3.7. Диаметры колес

Делительные диаметры:

мм

мм

Диаметры окружностей вершин и впадин зубьев колес:

мм

мм

мм

мм

3.8. Размеры заготовок

мм < 200 =

мм < 125 =

3.9. Проверка зубьев колес по контактным напряжениям

МПа

где: (для косозубых передач)

МПа

3.10. Силы в зацеплении

- окружная сила кН

- радиальная сила кН

- осевая сила кН

3.11. Проверка прочности зубьев по напряжениям изгиб

МПа

где: - коэффициент, учитывающий перекрытие зубьев

- коэффициент, учитывающий форму зуба и концентрацию напряжений

- коэффициент, учитывающий угол наклона зубьев

МПа

МПа

МПа

МПа

4. Расчет быстроходной передачи

Предварительно выберем материал:

- колеса 48 – 53 HRC ( среднее 51 HRC)

- шестерни 50 – 56 HRC ( среднее 53 HRC)

4.1. Межосевое расстояние

Предварительное значение:

где: К=6 (для твердости больше 45 HRC)

U=4 - передаточное отношение

Т =59,2 Нм - вращающий момент на шестерне

мм

Окружная скорость:

м/с

класс точности 8 (передача пониженной точности)

Уточним предварительное значение межосевого расстояния:

Где: (для косозубых передач)

-коэффициент ширины колеса (при несимметричном расположении колес)

- коэффициент нагрузки -коэффициент, учитывающий внутреннюю динамику нагружения

- коэффициент, учитывающий неравномерность нагружения по длине контактных линий

(т.к. )

- коэффициент, учитывающий приработку звеньев (для 51HRC)

- коэффициент распределения нагрузки между зубьями

Допускаемое контактное напряжение для зубьев шестерни и колеса

где:

МПа МПа

- коэффициент, учитывающий влияние окруж. скорости

- коэффициент, учитывающий влияние шероховатости

-коэффициент долговечности

-число циклов, соответствующих перелому кривой усталости

- ресурс передачи

- число вхождений в зацепление зуба за 1 об.

- коэффициент запаса прочности

МПа

МПа

МПа

Таким образом:

139,63 мм

Принимаем мм

4.2. Предварительные основные размеры колеса

Делительный диаметр:

мм

Ширина колеса:

мм

4.3. Модуль передачи

Из условия неподрезания:

мм

Из условия прочности:

где: (для косозубых передач)

- коэффициент нагрузки -коэффициент, учитывающий внутреннюю динамику нагружения

- коэффициент, учитывающий неравномерность нагружения по длине контактных линий

- коэффициент распределения нагрузки между зубьями

Допускаемое напряжение изгиба

где : МПа - предел выносливости

- запас прочности

- коэффициент, учитывающий влияние шероховатости

- коэффициент, учитывающий одностороннее приложение нагрузки

-коэффициент долговечности

- ресурс передачи

- число вхождений в зацепление зуба за 1 об.

ч

Так как (в соответствии с кривой усталости), то принимаем

МПа

МПа

МПа

Таким образом:

мм

Выберем стандартный модуль из интервала

мм

4.4. Суммарное число зубьев и угол наклона

Минимальный угол наклона зубьев:

Для косозубых колес принимают

Суммарное число зубьев:

Действительный угол наклона:

4.5. Числа зубьев шестерни и колеса

подрезания не будет

4.6. Фактическое передаточное отношение

< 5%

4.7. Диаметры колес

Делительные диаметры:

мм

мм

Диаметры окружностей вершин и впадин зубьев колес:

мм

мм

мм

мм

4.8. Размеры заготовок

мм < 200 =

мм < 125 =

4.9. Проверка зубьев колес по контактным напряжениям

МПа

где: (для косозубых передач)

МПа

4.10. Силы в зацеплении

- окружная сила кН

- радиальная сила кН

- осевая сила кН

4.11. Проверка прочности зубьев по напряжениям изгиб

МПа

где: - коэффициент, учитывающий перекрытие зубьев

- коэффициент, учитывающий форму зуба и концентрацию напряжений

- коэффициент, учитывающий угол наклона зубьев

МПа

МПа

МПа

МПа

5. Компоновка редуктора

6. Расчет валов

6.1 Вал №1

6.1.1 Предварительный расчет вала

Предварительно зададимся материалом вала:

Ст40Х ; 269…302НВ ;

мм

Принимаем мм

6.1.2 Проверочный расчет вала на усталостную прочность

,

- влияние асимметрии циклов незначительно

,

МПа

МПа

, где: и - пределы выносливости гладких образцов при симметричном цикле изгиба и кручения

-коэффициент концентрации напряжений

-учитывает натяг деталей в соединении

-коэффициент влияния качества поверхности

-коэффициент поверхностного упрочнения

МПа, МПа

МПа

МПа

Условие усталостной прочности выполняется; окончательно принимаем диаметр вала d=25 мм.

6.2 Вал №2

6.2.1 Предварительный расчет вала

Предварительно зададимся материалом вала:

Ст5 ; не менее 190НВ ;

мм

Принимаем мм

6.2.2 Проверочный расчет вала на усталостную прочность

,

,

,

- влияние асимметрии циклов незначительно

,

МПа

МПа

где: и - пределы выносливости гладких образцов при

симметричном цикле изгиба и кручения

-коэффициент концентрации напряжений

-учитывает натяг деталей в соединении

-коэффициент влияния качества поверхности

-коэффициент поверхностного упрочнения

МПа, МПа

МПа

МПа

,

Условие усталостной прочности выполняется; окончательно принимаем диаметр вала d=35 мм.

6.3 Вал №3

6.3.1 Предварительный расчет вала

Предварительно зададимся материалом вала:

Ст40Х ; 269…302НВ ;

мм

Принимаем мм

6.3.2 Проверочный расчет вала на усталостную прочность

,

,

- влияние асимметрии циклов незначительно

,

МПа

МПа

,

где: и - пределы выносливости гладких образцов при

симметричном цикле изгиба и кручения

-коэффициент концентрации напряжений

-учитывает натяг деталей в соединении

-коэффициент влияния качества поверхности

-коэффициент поверхностного упрочнения

МПа, МПа

МПа, МПа

,

Условие усталостной прочности выполняется; окончательно принимаем диаметр вала d=50 мм.

6.4 Вал№4

6.4.1 Предварительный расчет вала

Предварительно зададимся материалом вала:

Ст5 ; не менее 190НВ ;

мм

Принимаем мм

6.4.2 Проверочный расчет вала на усталостную прочность

- влияние асимметрии циклов незначительно

МПа

МПа

где: и - пределы выносливости гладких образцов при

симметричном цикле изгиба и кручения

-коэффициент концентрации напряжений

-учитывает натяг деталей в соединении

-коэффициент влияния качества поверхности

-коэффициент поверхностного упрочнения

МПа

МПа

МПа

МПа

Условие усталостной прочности выполняется; окончательно принимаем диаметр вала d=60 мм.

7. Подбор подшипников качения

7.1 Вал№1

Расчет ведем по динамической грузоподъемности. Условие прочности:

>15

Реакции в опорах:

кН

кН

кН

кН

кН

кН

0,5

0,47

1 - вращается внутреннее кольцо

- умеренные толчки, вибрационная нагрузка, кратковременные перегрузки до 150% номинальной нагрузки

-

кН

р=3,33 - роликовые подшипники

млн.об - ресурс подшипников

- вероятность безотказной работы 90%

- обычные условия

Окончательно принимаем подшипник 7204А ГОСТ 27365-87 – роликовый конический однорядный повышенной грузоподъемности с кН

7.2 Вал№2

Расчет ведем по динамической грузоподъемности. Условие прочности:

>15

Реакции в опорах:

кН

кН

кН

кН

кН

кН

0,5

0,47

1 - вращается внутреннее кольцо

- умеренные толчки, вибрационная нагрузка, кратковременные перегрузки до 150% номинальной нагрузки

-

кН

р=3,33 - роликовые подшипники

млн.об - ресурс подшипников

- вероятность безотказной работы 90%

- обычные условия

Окончательно принимаем подшипник 7206А ГОСТ 27365-87 – роликовый конический однорядный повышенной грузоподъемности с кН

7.3 Вал№3

Расчет ведем по динамической грузоподъемности. Условие прочности:

>15

Реакции в опорах:

кН

кН

кН

кН

кН

кН

0,5

0,47

1 - вращается внутреннее кольцо

- умеренные толчки, вибрационная нагрузка, кратковременные перегрузки до 150% номинальной нагрузки

-

кН

р=3 - шариковые подшипники

млн.об - ресурс подшипников

- вероятность безотказной работы 90%

- обычные условия

Окончательно принимаем подшипник 46309 ГОСТ 831-75 – шариковый радиально-упорный однорядный средней серии кН

7.4 Вал№4

Расчет ведем по динамической грузоподъемности. Условие прочности:

>15

Реакции в опорах:

кН

кН

кН

кН

кН

кН

0,5

0,47

1 - вращается внутреннее кольцо

- умеренные толчки, вибрационная нагрузка, кратковременные перегрузки до 150% номинальной нагрузки

-

кН

р=3 - шариковые подшипники

млн.об - ресурс подшипников

- вероятность безотказной работы 90%

- обычные условия

Окончательно принимаем подшипник 46211 ГОСТ 831-75 – шариковый радиально-упорный однорядный легкой серии кН