122524 (716909), страница 4

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 4)

Рисунок 3.2- Тяговая характеристика лесотранспортной машины

4 РАСЧЕТ СИНХРОНИЗИРУЮЩЕГО РЕДУКТОРА

4.1 Конструкция синхронизирующего редуктора

Синхронизирующий редуктор состоит из пары цилиндрических шестерен Z₂₈ и Z₂₉ и из пары конических шестерен Z₃₀ и Z₃₁ (см. рис. 3.1).

Промежуточная шестерня Z₂₈ входит в зацепление с шестернёй Z₁₆ дифференциала главной передачи трактора и с шестернёй Z₂₉ синхронизирующего редуктора.

4.2 Выбор передаточного числа синхронизирующего редуктора

Передаточное число синхронизирующего редуктора выбираем из условия включения обгонной муфты [3]:

(4.1)

где i_с.р.- передаточное число синхронизирующего редуктора;

i_с.р^п.- передаточное число главной передачи ведущих мостов полуприцепа, i_с.р^п=4,33 [3];

i_к.п.^тр.; i_к.п.^п.- передаточные числа конических передач, соответственно ведущих мостов трактора и полуприцепа, i_к.п.^тр.=i_к.п.^п.=4,75 [3];

к_п- коэффициент, обеспечивающий превышение на 4% общего передаточного числа к колёсам ведущих мостов полуприцепа над передаточным числом к колёсам ведущего моста трактора, к_п=1,04 [3].

Предварительно выбираем числа зубьев шестерён:

Z₃₁=23; Z₃₀=30; Z₂₉=27; Z₂₈=27 [3].

Тогда фактическое передаточное число синхронизирующего редуктора находим по формуле:

(4.2)

где Z₁₆- число зубьев шестерни дифференциала главной передачи трактора, Z₁₆=59 [3].

.

4.3 Определение крутящего момента и частоты вращения валов синхронизирующего редуктора

Принимаем, что крутящий момент распределяется между передним мостом и полуприцепом в соответствии 50/50.

4.3.1 Определение крутящего момента на выходном валу синхронизирующего редуктора

, (4.3)

где F_t- максимальное тяговое усилие, F_t=7740,Н;

r- радиус колёс, r=0,580,м;

i_ц.;i_к.- передаточные числа цилиндрической и конической передач синхронизирующего редуктора соответственно,

i_ц.=0,424,i_к.=0,571;

η_ц;η_к- КПД цилиндрической и конической передач соответственно,

η_ц=0,97,η_к=0,96.

4.3.2 Определение крутящего момента на промежуточном валу синхронизирующего редуктора

(4.4)

При дальнейшем расчете считаем, что выходной вал редуктора является первым валом, а промежуточный вал является вторым валом, то есть Т_вых.=Т₁=106,5,Н^.м, Т_п=Т₂=194,3,Н^.м.

Тогда передаточные числа цилиндрической и конической передач находим по формулам:

, (4.5)

, (4.6)

где U_ц.;U_к.- передаточные числа соответственно цилиндрической и конической передач.

.

4.3.3 Определение частоты вращения первого вала синхронизирующего редуктора

, (4.7)

где V- скорость трактора, V=1,78,м/с (см. табл. 3.1).

.

4.3.3 Определение частоты вращения второго вала синхронизирующего редуктора

(4.8)

.

4.4 Расчет конической передачи

4.4.1 Выбор материала зубчатых колёс

Выбираем Сталь 40Х. Термическая обработка- закалка в масле и отпуск, твёрдость по Бринеллю НВ 320…340 [18].

4.4.2 Определение допускаемых напряжений

а.) допускаемое коническое напряжение:

(4.9)

где σ_{н lim b}- предел контактной выносливости поверхности зубьев, МПа

σ_{н lim b}=2^.НВ+70, (4.10)

σ_{н lim b}=2^.340+70=750;

S_н- коэффициент безопасности, принимаем S_н=1,15 [11];

K_HL- коэффициент долговечности, принимаем K_HL=1,1 [11].

б.) допускаемое напряжение на изгиб зубьев

, (4.11)

где σ_{f lim b}- предел выносливости зубьев на изгиб, МПа

σ_{н lim b}=1,8^.НВ, (4.12)

σ_{н lim b}=1,8^.340=612;

S_F- коэффициент безопасности, принимаем S_F=1,7 [11];

K_FL- коэффициент долговечности, принимаем K_FL=1 [11];

К_FC- коэффициент, учитывающий влияние двустороннего приложения нагрузки, принимаем К_FC=0,75 [11].

в.) допускаемое максимальное контактное напряжение при перегрузке зубьев:

, (4.13)

где σ_т- предел текучести материала зубьев при растяжении, принимаем σ_т=700,МПа [18].

г.) допускаемое максимальное напряжение на изгиб зубьев при перегрузке:

, (4.14)

.

4.4.3 Определение внешнего делительного диаметра колеса

Расчет конической передачи ведём по методике изложенной в [11].

, (4.15)

где к_нβ- коэффициент неравномерности распределения нагрузки по ширине венца, принимаем к_нβ=1,1 (из табл. 1.5 [11]);

к_ве- коэффициент ширины зубчатого венца по внешнему конусному расстоянию, принимаем к_ве=0,285 [11].

.

Округляем до стандартного значения, d_е2 =105,мм.

4.4.4 Определение внешнего модуля зацепления

(4.16)

.

Округляем модуль до стандартного значения, m_е=3,5.

4.4.5 Определение внешнего конусного расстояния

(4.17)

где δ₂- угол делительного конуса колеса,

, (4.18)

.

4.4.6 Определение ширины венца колёс

(4.19)

Принимаем в=16,мм.

4.4.7 Определение среднего конусного расстояния

(4.20)

4.4.8 Определение среднего модуля зацепления

(4.21)

где δ₁- угол делительного конуса шестерни,

(4.22)

.

4.4.9 Определение геометрических размеров зубчатого зацепления

а.) внешний делительный диаметр шестерни:

(4.23)

б.) средние делительные диаметры:

• шестерни

(4.24)

• колеса

(4.25)

в.) внешние диаметры вершин зубьев:

• шестерни

(4.26)

• колеса

(4.27)

г.) внешние диаметры впадин зубьев:

• шестерни

(4.28)

• колеса

(4.29)

д.) угол головки зуба:

(4.30)

.

е.) угол ножки зуба:

(4.31)

.

ж.) углы конусов вершин зубьев:

• шестерни

(4.32)

• колеса

(4.33)

4.4.10 Определение окружной скорости колёс

, (4.34)

.

4.4.11 Определение сил действующих в зацеплении конической передачи

Силы, действующие в зацеплении конической передачи, показаны на рисунке 4.1

Рисунок 4.1- Силы в зацеплении конической передачи

а.) окружная сила на шестерне (колесе):

(4.35)

б.) осевая сила на колесе (радиальная на шестерне):

(4.36)

где F_r1- радиальная сила на шестерне, Н;

F_a2- осевая сила на колесе, Н;

α_w- угол зацепления, α_w=20⁰.

в.) осевая сила на шестерне (радиальная на колесе):

(4.37)

где F_r2- радиальная сила на колесе, Н;

F_a1- осевая сила на шестерне, Н;

α_w- угол зацепления, α_w=20⁰.

4.4.12 Проверка зубьев по контактному напряжению

(4.38)

где σ_н- расчетное контактное напряжение;

[σ_н]- допускаемое контактное напряжение, см. п. 4.4.2;

к_нv- коэффициент, учитывающий динамическую нагрузку, принимаем

к_нv=1.1 (табл. 1.10 [11]).

σ_н=652,2,МПа < 717,4,МПа – условие выполняется.

4.4.13 Проверка зубьев на изгибную прочность

(4.39)

где σ_f – напряжение на изгиб у основания зуба;

[σ_f]- допускаемое напряжение на изгиб, см. п. 4.4.2;

к_fv- коэффициент, учитывающий динамическую нагрузку, принимаем к_fv=1.2 (табл. 1.10 [11]);

к_{f β}- коэффициент, учитывающий распределение нагрузки по ширине

венца, принимаем к_{f β}=1,2 (таблица 1.5 [11]);

y_f – коэффициент формы зуба, принимаем y_f =4 [11].

Условие выполняется.

4.4.14 Проверка зубчатых колёс на перегрузку

а.) проверка зубьев по максимальному контактному напряжению:

, (4.40)

где к_пер.- коэффициент перегрузки, к_пер.=2;

[σ_н^max]- допускаемое максимальное контактное напряжение при

перегрузке зубьев, [σ_н^max]=1960, МПа.

.

σ_н^max=922,МПа < [σ_н^max]=1960,МПа – условие выполняется.

б.) проверка зубьев по максимальному напряжению на изгиб:

(4.41)

где [σ_f^max]- допускаемое напряжение на изгиб зубьев при перегрузке,

[σ_f^max]=560,МПа.

.

σ_f^max=290,МПа < [σ_f^max]=560,МПа – условие выполняется.

4.5 Расчет цилиндрической передачи

Цилиндрическая передача состоит из шестерён Z₂₈ и Z₂₉ (смотрите рисунок 3.1).

Промежуточная шестерня Z₂₈ служит для соединения и изменения направления вращения шестерни дифференциала Z₁₆ и шестерни синхронизирующего редуктора Z₂₉. Промежуточная шестерня не влияет на изменение передаточного числа, поэтому её можно изготовить любого размера, принимаем, что числа зубьев шестерён Z₂₈ и Z₂₉ равны (Z₂₈=Z₂₉=27).

Модуль шестерён Z₂₈ и Z₂₉ должен быть таким же, как и у шестерни Z₁₆ дифференциала главной передачи, то есть m=3.

4.5.1 Выбор материала для цилиндрической передачи

Для изготовления шестерён назначаем такой же материал, что и для шестерён конической передачи.

Материал- Сталь 40Х. Термическая обработка- закалка в масле и отпуск, твёрдость по Бринеллю НВ 320…340 [18].

4.5.2 Определение геометрических размеров цилиндрической передачи [11]

а.) делительный диаметр:

(4.42)

.

б.) диаметр вершин зубьев:

(4.43)

Характеристики

Список файлов реферата