Определяем параметры шестерни и колеса.
Для определения ширины колеса используем формулу:
Принимаем , получим .
Ширину колеса принимаем .
Определяем модуль по формуле
Определяем угол наклона зубьев
;
где - коэффициент осевого перекрытия. Рекомендуют принимать . Принимаем
Определяем :
Тогда .
Определяем суммарное число зубьев:
Далее, число зубьев шестерни
Число зубьев колеса
Фактическое передаточное число
Уточняем значение по межосевому расстоянию
Делительные диаметры шестерни и колеса получаем
Выполняем проверочный расчет на усталость по контактным напряжениям по формуле:
где - коэффициент повышения прочности косозубых передач по контактным напряжениям.
где - коэффициент торцового перекрытия; определяется по формуле:
, по таблице А.11 [2].
;
- коэффициент расчетной нагрузки ;
- коэффициент динамической нагрузки; определяется по таблице А.9 [2].
В зависимости от окружной скорости колеса
По таблице А.10 [2], назначаем 9-ю степень точности. в зависимости от степени точности (таблица А.9[2]). Тогда
.
Выполняем проверочный расчет по напряжениям изгиба
,
где - коэффициент формы зуба. По графику (рисунок 7 [2]) при x=0 находим: для шестерни , для колеса ;
- коэффициент расчетной нагрузки;
По графику (рисунок 5,6 [2])
По таблице А.9 [2]
Выполняем проверочный расчет на перегрузку по формулам:
Условия прочности соблюдаются.
Первая ступень | ||
Передаточное число | u | |
Модуль, мм | m | |
Делительный диаметр шестерни, мм | d1 | |
Делительный диаметр колеса, мм | d2 | |
Число зубьев шестерни | z1 | |
Число зубьев колеса | z2 | |
Ширина колеса, мм | bw |
5 ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЕ ВЫПОЛНЕНИЕ КОМПОНОВОЧНОГО ЧЕРТЕЖА РЕДУКТОРА
Компоновка редуктора выполняется для:
1. размещения внутри редуктора зубчатых колес всех ступеней так, чтобы получить размеры редуктора;
2. проверки, не накладываются ли валы одной ступени на валы другой ступени;
3. Определения расстояния между опорами валов и длин консольных участков;
4. определения точек приложения сил, напруживающих вал.
Компоновочный чертеж представлен на миллиметровой бумаге приложенной к К.П.
Вычерчивание колёс и валов. Наносят межосевые расстояния , проводят осевые линии окружностей делительных диаметров, диаметров вершин зубьев, линий, ограничивающих ширину шестерни и колеса.
Вычерчивают валы (диаметры валов ориентировочно рассчитаны в месте посадки колеса или шестерни, т.е. в опасном сечении).
Для многоступенчатого редуктора наносят межосевые расстояния, вычерчивают последовательно шестерни и колеса ведущего, промежуточного и ведомого валов Зазор между торцами колес принимают S=8..15мм. Вычерчивают валы.
Очерчивание внутренней стенки корпуса. Расстояние от торца и наружного диаметра зубчатых колес до внутренней стенки корпуса для всех редукторов берется е = 10..20мм, зазор между колесом и дном корпуса
С =40..50мм.
Очерчивают наружную стенку корпуса, толщина которого во всех случаях должна быть не менее 8 мм. Ширина стенки корпуса (фланца) W в месте посадки подшипника зависит от передаваемого крутящего момента Т.
Размещение подшипников качения. Зазор между подшипником и внутренней стенкой корпуса 0...5мм.
Для удобства крепления на валу деталей, лёгкости перемещения их на валу к месту посадки, для осевой фиксации зубчатых колёс подшипников и т.д. диаметр вала перед местом посадки деталей уменьшают на 2—5 мм, т е делают ступеньки по направлению от середины к концам.
Диаметры валов под подшипники качения округляют в соответствии с ГОСТ 8338-75 до размеров 12, 15, 17, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95, 100, 105, 110, 120, 130, 140, 150 и т.д.
По диаметру вала выбирают шарикоподшипники, ориентируясь на радиальные однорядные легкой или средней серии класса точности 0, как наиболее простых по конструкции и дешёвых. Подшипники очерчивают по их габаритным размерам.
6 РАСЧЕТ НА ПРОЧНОСТЬ ВАЛОВ ДВУХСТУПЕНЧАТОГО СООСНОГО ЦИЛИНДРИЧЕСКОГО РЕДУКТОРА И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОПОРНЫХ РЕАКЦИЙ
Выполняем проектный расчет валов и их опор двухступенчатого цилиндрического соосного редуктора. Материал валов – сталь 45, улучшенная, . Срок службы 10000часов.
Вал 1:
Вал 2:
Вал 3: