Расчет зубчатых колес редуктора

Так как в задании нет особых требований в отношении габаритов передачи, выбираем материалы со средними механическими характеристиками для шестерни сталь 45, термическая обработка — улучшение, твердость НВ 230; для колеса — сталь 45, термическая обработка — улучшение, но твердость на 30 единиц ниже — НВ 200.

Допускаемые контактные напряжения:

,

где: - предел контактной выносливости при базовом числе циклов.

По табл. 3.2 гл. III для углеродистых сталей с твердостью поверхностей зубьев менее НВ 350 и термической обработкой (улучшением)

;

— коэффициент долговечности; при числе циклов нагружения больше базового.

,

где: - базовое число циклов перемены напряжений. Для стали твердость НВ 200 .

- эквивалентное число циклов перемены напряжений;

Так как число циклов нагружения каждого зуба колеса больше базового, то принимают ; коэффициент безопасности .

Для прямозубых колес расчетное допускаемое контактное напряжение по формуле:

для шестерни

для колеса

Тогда расчетное допускаемое контактное напряжение

Требуемое условие выполнено.

Коэффициент принимаем предварительно по табл. 3.1, как в случае несимметричного расположения колес, значение .

Принимаем для прямозубых колес коэффициент ширины венца

по межосевому расстоянию .

Межосевое расстояние из условия контактной выносливости активных поверхностей зубьев по формуле:

,

где для прямозубых колес , а передаточное число нашего редуктора .

Ближайшее межосевое расстояние по ГОСТ 2185-66 .

Нормальный модуль зацепления принимаем по следующей рекомендации:

;

Принимаем по ГОСТ 9563-60 .

Определяем суммарное число зубьев.

Для колес со стандартным окружным модулем

Определяем числа зубьев шестерни и колеса:

По округленным значениям и уточняем передаточное число

Данное расхождение не превышает 2,5 %.

Основные размеры шестерни и колеса:

диаметры делительные: .

.

Проверка: ;

диаметры вершин зубьев: .

ширина колеса:

ширина шестерни:

Определяем коэффициент ширины шестерни по диаметру:

Окружная скорость колес и степень точности передачи

При такой скорости для прямозубых колес следует принять 8-ю степень точности.

Коэффициент нагрузки:

Значения даны в табл. 3.5; при , твердости НВ 350 и несимметричном расположении колес относительно опор .

Для прямозубых колес . По табл. 3.6 для прямозубых колес при имеем . Таким образом .

Проверка контактных напряжений по формуле:

.

Силы, действующие в зацеплении:

окружная ;

радиальная ;

нормальная .

Проверяем зубья на выносливость по напряжениям изгиба по формуле:

.

Здесь коэффициент нагрузки . По табл. 3.7 при , твердости НВ < 350 и несимметричном расположении зубчатых колес относительно опор . По табл. 3.8 . Таким образом, коэффициент ; — коэффициент, учитывающий форму зуба.

Допускаемое напряжение по формуле

По табл. 3.9 для стали 45 улучшенной при твердости НВ 350 .

Для шестерни ; для колеса . - коэффициент безопасности, где , (для поковок и штамповок) и (для литых заготовок). Следовательно, , .

Допускаемые напряжения:

для шестерни

для колеса

Находим отношения :

для шестерни ;

для колеса .

Проверяем прочность зуба колеса по формуле:

Условие прочности выполнено.

Дата добавления: 2015-08-09