Расчет зубчатых колес редуктора

 

Выбираем материал для зубчатых колес. Для шестерни сталь 40Х, термообработка – улучшение, твердость HB=270; для колеса сталь 40Х термообработка – улучшение, твердость

 

3.1 Определим допускаемое контактное напряжение /1, формула 3.9/  

  

/ 1,таб. 3.2 / для колеса σ _{H lim b} =2 HB +70 – предел контактной выносливости при базовом числе циклов; N_HO – базовое число циклов; N_HE- срок службы; K_HL- коэффициент долговечности; [S_H]-коэффициент безопасности.

При HB 200-500 N_HO=6*10⁷.

При реверсивности привода N _HE =30 nt, где n- частота вращения, t- срок службы.

т.к.

      

 

где[σ_H1],[σ_H2]-допускаемое контактное напряжение для шестерни и колеса.

 

 478,5≤626- условие выполнено.

При симметричного расположения зубчатого колеса относительно опоры коэффициент K_Hβ=1,15 /1, таб. 3.1/

Коэффициент ширины венца для шевронного зуба ψ_ba=0.5

 

3.2 Определим межосевое расстояние /1. формула 3.7/

 

где K_a=43-для шевронного колеса.

  

Примем а_w=125 мм.

 

3.3 Определим модуль зацепления

     

по ГОСТ 9563-60 m_n=1,2 мм.

Примем предварительно угол наклона зубьев β=25º

 

3.4 Определим число зубьев шестерни

принимаем z₁=27. Тогда

Уточним значения угла наклона зубьев

 

угол β=28º9΄.

 

3.5 Определим основные размеры шестерни и колеса

а) делительные диаметры:

 

Проверим межосевое расстояние:  

б) диаметры вершен зубьев:

  

в) ширина колеса и шестерни:

 

г) коэффициент ширины шестерни по диаметру:

 

 

3.6 Определим окружную скорость колес

 

т.к. υ<10 м/с степень точности принимаем равную 8.

3.7 Определим коэффициент нагрузки

  

/1, таб. 3.5/ при ψ_bd=1,8,твердости HB<350 и симметричном расположении колес коэффициент K_Hβ=1,11.

/1, таб. 3.4/ при υ=1,09 м/с и 8-й степени точности коэффициент K_Hα=1,09.

/1, таб. 3,6/ для шевронных колес при скорости менее 5м/с коэффициент K_Hυ=1,0.

       

Проверим контактное напряжения /1, формула 3.6/

         ,

σ_H≤[σ_H]- условия прочности выполнено.

 

3.8 Определим силы действующие в зацеплении

а) окружная:

 

б) радиальная:

 

 Проверка зубьев на выносливость /1, формула 3.25/

 

где Коэффициент нагрузки

/1, таб. 3.7/ при ψ_bd=1,62,твердости HB<350 и симметричном расположении колес коэффициент K_Fα=1,25.

/1, таб. 3.8/ для шевронных колес при скорости до 3 м/с коэффициент K_Fυ=1,1.

                 

Коэффициент, учитывающий форму зуба, Y_F зависит от эквивалентного числа зубьев z_υ /1, формула 3.25/

у шестерни

у колеса

 

Коэффициенты Y_F1=3,7, Y_F2=3,6 /1, стр 42/

Определим коэффициенты Y_β и K_Fα /1, формула 3.25/

где средние значение коэффициента торцового перекрытия ε_α=1,5; степень точности n=8.

        

Допускаемое напряжение при проверки на изгиб /1, формула 3.24/

        

/1, таб. 3.9/ для стали 40Х улучшенной придел выносливости при отнулевом цикле изгиба σ^o_{Flim b} =1,8HB МПа,

для шестерни

для колеса

Коэффициент безопасности [ S_F ]=[ S_F ] ΄ [ S_F ] ΄΄ /1, формула 3.24/

/1, таб. 3.9/ [S_F]΄=1,75 для стари 40Х улучшенной, коэффициент [S_F]΄΄=1 для поковок и штамповок.

                      

Допускаемые напряжения:

для шестерни  

для колеса  

т.к. реверсивность привода [σ_F2] уменьшаем на 20%, [σ_F2]=201,6 МПа.

Проверку на изгиб следует проводить для зубчатого колеса, для которого отношение [ σ_F ]/ Y _F меньше.

для шестерни  

для колеса

Проверку на изгиб проводим для колеса /1, формула 3.25/

 

                σ_F2≤[σ_F2]-условие прочности выполнено.

ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ РАСЧЕТ ВАЛОВ РЕДУКТОРА И ВЫБОР ПОДШИПНИКОВ

 

4.1 Ведущий вал

Вращающий момент: Т₁=45,4 Н*м.

Допускаемое напряжение на кручение примем [τ_к]=20 МПа.

Окончательно принимаем d_п1=25 мм.

 

4.2 Ведомый вал

Вращающий момент: Т₂=240 Н*м,

Допускаемое напряжение на кручение примем [τ_к]=25 МПа.

           

Окончательно принимаем d_в2=35 мм.

     

        

Окончательно принимаем d_п1=40 мм.

 

4.3 Диаметр под зубчатым колесом

      

где r=2,5

        

Окончательно принимаем d_к=50 мм.

Принимаем радиальные роликоподшипники легко узкая серия.                                                                                  

Условное обозначение	d	D	B
	Размеры, мм
32205А 32308А	25 40	52 90	15 23