Выбор материалов колес ступени
По величине крутящего момента на тихоходном валу редуктора выбираем материалы шестерни (индекс I) в колеса (индекс 2) одинаковыми - сталь 45 с закалкой, механические характеристики которой представлены в табл.1 /2, с.94,95/.
Таблица I. Механические характеристики материалов шестерни (1) и колеса (2) ступени
| Индекс колеса | Марка стали ГОСТ | Термообработка | Твердость HRC | Напряжения, МПа | Базовое число циклов | ||||||
| sТ | sВ | sHP | sHP max | sFP | sFP max | N | N | ||||
| 1 | 45 1060-74 | Закалка | 45 | 800 | 1000 | 800 | 2460Ģ | 240 | 430 | 60 | 4 |
| 2 | 45 1060-74 | Закалка | 45 | 800 | 1000 | 800 | 2460 | 240 | 430 | 60 | 4 |
Эквивалентные числа циклов контактных напряжений зубьев шестерни Nне1 и колеса Nне2 /6. с.43/
Nне1=60∙nт∙t0∙cн
Nне2=60∙nб∙t0∙cн
где t0 =21024 ч - расчетный срок службы привода,
cн - параметр режима нагрузки по контактным напряжениям, который для тяжелого режима равен cн =0,5 /2. с.95/.
Nне1= 60∙178,6∙21024∙0,5=1,126∙I08 циклов;
Nне2=60∙1000∙21024∙0,5=6,307∙108 циклов.
Коэффициенты долговечности при расчете на контактную выносливость \2. с.113\
Для шестерни:
Для колеса:
,
где NHO1=NНО2=60∙106 - базовое число циклов (табл.1);
КHL1=6√60∙106/1,126∙108 =1,001;
принимаем КHL1=1;
КHL2=6√60∙106/6,307∙108 = 0,97;
принимаем КHL2=1;
Допускаемые контактные напряжения для шестерни sНР1 и колеса sНР2 /5. с.113/:
sНР1=s0НР1∙ КHL1, sНР2=s0НР2∙ КHL2
|
|
|
Где s0НР1 =s0НР2=800 МПа - допускаемое контактное напряжение при базовом числе циклов нагружения (табл.1);
sНР1=800∙1,001=800,8 МПа,
sНР2 =800∙0,97=776 МПа;
для дальнейших расчетов принимаем меньшее значение, т.е.
sНР=sНР2=800 МПа.
Определение основных параметров ступени
С целью повышения несущей способности передачи, улучшения плавности зацепления и снижения шума при эксплуатации используем косозубые зубчатые колеса. Межосевое расстояние ат (мм) тихоходной ступени /3. с.10/
где Uт=Uред=5,0 - передаточное число; ТТ=242,1 Н∙м - крутящий момент на ведомом колесе; sНР=800 Мпа - допускаемое контактное напряжение;
Кн =1,4- коэффициент нагрузки; С=8900 - численный коэффициент для косозубых передач /4. с.63/; yа - коэффициент ширины колеса. Принимая yа =0,25 /3. с.11/, /4. с.64/, получим
ат≥ (5,0+1). (242,1.1,4/0,25 (8900/800.5) 2 ) 1/3 =113,2;
Округляем полученное значение аТ до ближайшего стандартного значения по СТ
С∙hск4ЭВ 229-75 /3. с.12/ и принимаем аТ=160 мм.
Ширина колеса:
b2=yа∙аТ=0,25∙160=40 мм.
Ширина шестерни:
b1= b2+ (5…10) мм =46 мм.
Принимаем стандартные по ГОСТ 6636-69 значения /3. с.372/: b1=40 мм и b2=46 мм. Нормальный модуль зацепления mn (мм) для закаленных колес рекомендуется выбирать в диапазоне /4. с.71/.
|
|
|
mn= (0.02…0.035) ∙ аТ=0,02∙160=3,2 мм.
Принимаем стандартное по СТ СЭВ 310-76 значение mn=3,0 мм /3. с.13/.
Задавая предварительно угол наклона зубьев b=15°, найдем числа зубьев шестерни z1, колеса z2, и суммарное число зубьев zå= z1+z2.
zå=2ат∙Cosb/mn=2∙160∙Cos15°/3,0»103,z1= zå/ (uT+1) =125/ (5,6+1) @17,z2=zå - z1=125-19=86.
Фактический угол наклона зубьев
b=arcos (mn*zå/2aT) =arcos (3,0 ∙103/ (2∙160)) =15,07°
основные параметры тихоходной ступени редуктора приведены в табл.2.
Уточнение параметров закрытой зубчатой передачи
uред=5,0. Отклонение Uред от принятого в п.3.2 равно нулю, следовательно частоты и моменты на валах остались такими же как в последних расчётах.
Таблица 2
Основные параметры закрытой зубчатой передачи:
| Наименование параметра | Расчетная формула | Ступень передачи |
| Межосевое расстояние, мм | A= (d1+d2) /2 | 160 |
| Модуль зацепления нормальный, мм | mn= (0.02…0.035) · а | 3,0 |
| Модуль зацепления торцовый, мм | Mt=mn/Cosb | 3,11 |
| Угол наклона зубьев, град | b=arcos (zå·mn/2a) | 15,07 |
| Шаг зацепления нормальный, мм | Pn=p·mn | 9,42 |
| Шаг зацепления торцовый, мм | Pt=p·mе | 9,77 |
| Число зубьев суммарное | 2аCosb/mn | 103 |
| Число зубьев шестерни | z1= zå/ (1+u) | 17 |
| Число зубьев колеса | Z2=zå-z1 | 86 |
| Передаточное число | U=z2/z1 | 5,0 |
| Диаметр делительный колеса, мм | d2=z2·mt | 267 |
| Диаметр делительный шестерни, мм | D1=z1·mt | 53 |
| Диаметр впадин колеса, мм | dj2=d2-2,5mn | 260 |
| Диаметр впадин шестерни, мм | Dj1=d1-2,5mn | 45 |
| Диаметр вершин колеса, мм | Da2=d2+2mn | 273 |
| Диаметр вершин шестерни, мм | Da1=d1+2mn | 59 |
| Ширина колеса, мм | B2=ya·a | 40 |
| Ширина шестерни, мм | b1 =b2+ (5…10) | 46 |
| Окружная скорость, м/с | u=p·n1·d1/60·1000 | 2,72 |
| Степень точности зацепления | ГОСТ 1643-72 | 9-B |
|
|
|
Окружные скорости колес по делительным окружностям:
для ступени
υ=π∙nT∙d2/ (60∙1000) =3,14∙194,56∙267/ (60∙1000) =2,72 м/с;
По величине окружной скорости назначаем для ступени 9-ую степень точности /3. с.14/.
Окружное Ft, радиальное Fr и осевое Fа усилия, действующие в зацеплении ступени
Ft=2∙TT/d2=2∙242,1/267=1,814 кН;
Fr= Ft∙tgα/Cosb=1,814∙tg20°/Cos15°=0,684 кН;
Fа= Ft∙tgb=1.814∙tg15°= 0,484 кН;
Дата добавления: 2019-09-08; просмотров: 284; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!