Выбор материала колес тихоходной ступени
По величине крутящего момента на тихоходном валу редуктора предварительно выбираем материалы шестерни (индекс 1) и колеса (индекс 2) (Приложение Д). В данном примере материалы выбираем одинаковыми - сталь 45 с закалкой, механические характеристики которой представлены в таблице 1.
Таблица 1 – Механические характеристики материалов шестерни (1) и колеса (2) тихоходной
ступени
Индекс колеса | Марка стали, ГОСТ | Термообработка | Твердость HRC | Напряжения, МПа | Базовое число циклов, млн | ||||||
sТ | sВ | s0НР | sНРмах | s0FP | sFPmax | ||||||
45 1050-74 | Закалка | ||||||||||
-"- | -"- | -"- | -"- | -"- | -"- | -"- | -"- | -"- | -"- | -"- |
Эквивалентные числа циклов контактных напряжений зубьев шестерни и колеса
рассчитываем по следующим формулам: [6, с . 55]:
где – заданный расчетный срок службы привода;
– параметр режима нагрузки по контактным напряжениям, который для тяжелого режима равен
.
Коэффициенты долговечности при расчете на контактную выносливость [2, с. 113]:
для шестерни
для колеса
где – базовое число циклов (таблица 1).
При выполнении данных условий выбранный материал удовлетворяет требованиям, иначе необходимо выбрать другие материалы для шестерни и колеса. Рекомендуемое соотношение по твердости 5÷10 HRC.
принимаем
Допускаемые контактные напряжения для шестерни и колеса
(Приложение Б):
где – допускаемое контактное напряжение при базовом числе циклов нагружения (таблица 1);
для дальнейших расчетов принимаем меньшее значение, т.е.
Определение основных параметров тихоходной ступени
С целью повышения несущей способности передачи, улучшения плавности зацепления и снижения шума при эксплуатации используем косозубые зубчатые колеса.
Межосевое расстояние (мм) тихоходной ступени (Приложение В):
где – передаточное число;
– крутящий момент на ведомом колесе;
– допускаемое контактное напряжение;
– коэффициент нагрузки;
– численный коэффициент для косозубых передач [4];
– коэффициент ширины колеса.
Принимая [3] и
[4], получим
Округляем полученное значение до ближайшего стандартного значения по ГОСТ 2185-66 (Приложение В) и принимаем
Ширина колеса Ширина шестерни
Принимаем стандартные по ГОСТ 6636-69 значения [6, с. 326]: b1=63 мм и b2=56 мм.
Нормальный модуль зацепления (мм) для закаленных колес рекомендуется выбирать в диапазоне [6, с. 62]:
Принимаем стандартное значение [6, с. 62].
Задавая предварительно угол наклона зубьев b=13°, найдем числа зубьев шестерни , колеса
, и суммарное число зубьев
рекомендуется
;
Фактический угол наклона зубьев:
Основные параметры тихоходной ступени редуктора приведены в таблице 2.