Проектировочный расчет закрытой передачи

6.2.1. Выбор материала зубчатых колес, и определение допускаемых напряжений

Из-за небольшого передаточного числа передачи выбираем для шестерни и колеса материал – сталь 40Х с одинаковой термообработкой l – улучшением и следующими характеристиками (табл. 1.2).

	Шестерня	Колесо
, МПа
, МПа
НВ	269…302	235…262
HBcp

Принимаем HB_ср= (HB_max+HB_min)/2

Допускаемые контактные напряжения для зубьев шестерни и колеса в соответствии с табл. 5.1:

; .

Таблица 6.3

Двигатели. Основные размеры, мм

Тип двигателя

Число полюсов

Исполнение

IM1081

IM1081, IM2081, IM3081

IM1081, IM2081

IM2081, IM3081

d30

l1

l30

d1

b1

h1

l30

l31

d10

b10

h

h10

h31

l20

l21

d20

d22

d24

d25

71А, В

2, 4, 6, 8

3, 5

80А

80В

90L

100S

100L

112М

132S

132М

160S

4, 6, 8

160М

4, 6, 8,

180S

4, 6, 8

180М

4, 6, 8,

 

За расчетное допускаемое напряжение принимаем меньшее из и , следовательно, = 515 МПа.

Коэффициент безопасности по напряжениям изгиба для зубьев шестерни и колеса выбираем по таблице 5.2.

293 МПа; 255 МПа.

6.2.2. Определение диаметра внешней делительной окружности колеса

Основной габаритный размер передачи - делительный диаметр колеса по внешнему торцу - рассчитывают по формуле [1]:

,

где u – расчетное передаточное число конической передачи, u = tgδ ₂ или u = z₂/z₁;

Епр- приведённый модуль упругости, для стальных колёс Е_пр = 2, 1∙ 10⁵ МПа;

T₂- вращающий момент на валу колеса, Нмм;

K_H- коэффициент неравномерности распределения нагрузки по длине зуба, определяют по графикам на рис. 6.3.

 

Рис. 6.3

При коэффициенте ширины зубчатого венца колеса относительно внешнего конусного расстояния = 0, 285 по рис. 6.3 определяем коэффициент концентрации нагрузки =1, 23 (консольное расположение шестерни, опоры - роликовые).

Диаметр внешней делительной окружности колеса (мм)

мм.

Округляем полученное значение до стандартного R_a40 = 240 мм (см. таблицу 1.5).

6.2.3. Принимаем число зубьев шестерни = 25, тогда число зубьев колеса 2, 73∙ 25=68, 25, принимаем z₂= 68.

Фактическое передаточное число 2, 72

6.2.4. Определение основных геометрических параметров зубчатых колес (при =90 и ).

Наименование параметров	Обозна-чение	Расчетные формулы	Численные значения параметров
шестерня	колесо
1. Внешний окружной модуль, мм			3, 53	3, 53
2. Внешнее конусное расстояние, мм			127, 87	127, 87
3. Ширина зубчатого венца, мм	b
4. Диаметр внешней делительной окружности, мм			88, 25	240, 04
5. Средний окружной модуль, мм	m		3, 03	3, 03
6. Средний делительный диаметр, мм			75, 75	206, 04

 

 

7. Углы делительных конусов			20011'	69089'
8. Внешний диаметр вершин зубьев, мм			94, 87	242, 48

Примечания: 1. Полученное при расчете значение внешнего окружного модуля не обязательно округлять до стандартного, так как конструкции инструментов и зубообрабатывающих станков позволяют одним и тем же режущим инструментом нарезать колеса с разными модулями, лежащими в некотором интервале.

2. Значение ширины зубчатого венца округляют в большую сторону до целого значения по ряду 20 или 40 согласно ГОСТ 6636-69 (табл. 1.5).

 

Проверка зубьев на выносливость по контактным напряжениям

6.3.1. Окружная скорость колеса

= 3, 82 м/с.

При такой скорости назначаем 8-ю степень точности (табл.6.4).

Таблица 6.4

Ориентировочные значения предельных окружных скоростей

для силовых передач (м/с)

Степень точности	Прямые зубья	Непрямые зубья
цилиндрическая передача	коническая передача	цилиндрическая передача	коническая передача
5 и более точные
	до 15	до 12	до 30	До 20
		1, 5

 

 

6.3.2. Определение коэффициента динамичности

Коэффициент динамичности принимаем для прямозубых колес по табл. 6.5, с учетом скорости и степени точности = 1, 16.

 

Таблица 6.5

Степень точности	Твердость зубьев колеса НВ	Зубья	Коэффициент при окружной скорости V, м/с
	< 350	Прямые	-	-	-	1, 17	1, 23	1, 28
Косые	-	-	-	1, 04	1, 06	1, 07
> 350	Прямые	-	-	-	1, 1	1, 15	1, 18
Косые	-	-	-	1, 02	1, 03	1, 04
	< 350	Прямые	-	-	1, 14	1, 21	1, 29	1, 36
Косые	-	-	2, 02	1, 06	1, 07	1, 08
> 350	Прямые	-	-	1, 09	1, 14	1, 19	1, 24
Косые	-	-	1, 02	1, 03	1, 03	1, 04
	< 350	Прямые	-	1, 08	1, 16	1, 24	1, 32	1, 4
Косые	-	1, 02	1, 04	1, 06	1, 07	1, 08
> 350	Прямые	-	1, 06	1, 1	1, 16	1, 22	1, 26
Косые	-	1, 01	1, 02	1, 03	1, 04	1, 05
	< 350	Прямые	1, 05	1, 1	1, 2	-	-	-
Косые	1, 01	1, 03	1, 05	-	-	-
> 350	Прямые	1, 04	1, 07	1, 13	-	-	-
Косые	1, 01	1, 01	1, 02	-	-	-

 

 

6.3.3. Контактные напряжения

=

= =480, 45 МПа.

Здесь =0, 85 – опытный коэффициент.

 

6.3.4. Сопоставление расчетного и допускаемого напряжений

= 480, 45 < = 515 МПа, условие прочности выполняется.

Недогрузка передачи по контактным напряжениям составляет

6, 71%; 6, 71 % ≤ 15 %,

условие экономичности выполняется.

 

⇐ Предыдущая123Следующая ⇒

Поделиться: