РОЗРАХУНОК ВІДКРИТОЇ ПРЯМОЗУБОЇ, ПЕРЕДАЧІ
7.1Початкові дані
Обертаючий момент на валу шестерні Т1 =ТIII =885,16 Нм.
Обертаючий момент на валу колеса Т2=ТIV =2620,83 Нм.
Частота обертання шестерні n1 =nIII =36,1 хв-1
Передаточне число передачі u=uв =3,15.
7.2 Вибір матеріалів для виготовлення зубчатих коліс
Для виготовлення шестерні вибрано сталь 40х покращену з границею міцності σв =730..980 МПа, границею текучості σт =490..690 МПа, твердістю по Брінеллю НВ1 =215...285 одиниць, прийнято НВ1 =240 одиниць, для виготовлення колеса вибрано сталь 40х нормалізовану з границею міцності
σв =690..980 МПа, границею текучості σT =440..790 МПа, твердістю по Брінеллю
НВ1 =200.. .230 одиниць, прийнято НВ2 =215 одиниць.
7.3 Розрахунок допустимих напружень
7.3.1 Допустимі контактні напруження
[σH ] = (7.1)
- границя контактної витривалості, МПа;
коефіцієнт безпеки, прийнято Sн=1,1
Для шестерні =2НВ1 +70 = 2 240 + 70 = 550 МПа (7.2)
[σH 1 ]= МПа
Для колеса =2НВ2 +70 = 2 215 + 70 = 500 МПа (7.3)
[σH 2 ]= МПа
7.3.2 Допустимі напруження згину
[σF ] = (7.4)
- границя витривалості на згин, МПа;
- коефіцієнт безпеки, прийнято =1,7.
Для шестерні =НВ1 +260 = 240 + 260 = 500 МПа (7.5)
[σF 1 ] = =294 МПа
Для колеса = НВ2 + 260 = 215 + 260 = 475 МПа (7.6)
[σF 2 ] = =279 МПа
7.4 Визначення кількості зубців шестерні
Число зубців шестерні
Z1 min =21-4 + =21-4 + (7.7)
прийнято Z1 =46.
7.5 Визначення кількості зубців колеса
Число зубців колеса z2 = z1 u = 46 3,15 = 145 (7.8)
7.6 Kут нахилу зубців
Кут нахилу зубців β=100
7.7 Розрахунок коефіцієнта форми зуба
Оскільки кут нахилу зубців дорівнює нулю, то zvI =z1; zv2=z2
Коефіцієнт форми зуба
VF =3.6+ (7.9)
Для шестерні zvI =z1 =48,167
VF 1 =3.6+
Для колеса zv 2 =z2 =151,8
VF 2 =3.6+
7.8 Вибір об'єкта розрахунку
; .
Оскільки відношення менше для колеса, то об'єктом розрахунку є колесо, VF = VF 2 =3,63; Z=Z2 =145; T=T2 =2620,83
7.9 Визначення коефіцієнтів кута нахилу та відносної ширини по модулю
Для прямозубої передачі Yβ =0,93 , а коефіцієнт ширини ϕbm = 20
7.10 Розрахунок модуля зачеплення
mn = (7.12)
де КF -коефіцієнт навантаження на згин, попередньо КF =1,5...1,7,
прийнятоКF =1,6.
mn = мм.
7.11 Вибір стандартного модуля
Прийнято ближче більше стандартне значення нормального модуля mn =4мм.
7.12 Розрахунок колового модуля Для прямозубих передач коловий модуль дорівнює нормальному mt =mn ; mt =4,065
7.13 Визначення розрахункового значення міжосьової відстані
ap = 0,5 mt z1 (u+1) = 0,5 4,065 46 (3,13 +1) = 388,004 мм. (7.14)
Вибрано ближче більше стандартне значення міжосьової відстані а=400 мм.
7.14 Корекція кута нахилу зубців. Уточнення значення кута нахилу зубців.
о
7.15 Корекція колового модуля. Уточнене значення колового модуля.
Mt= =4,1906 мм.
7.16 Розрахунок основних розмірів зубчатої передачі
Ділильні діаметри:
шестерні
d1 =мt z1 = 46=192,767мм; (7.16)
колеса
d2 = мt z2 = 145=607,637 мм. (7.17)
Перевірка міжосьової відстані
A=0.5(d1 +d2 )=0.5(192,767+607,637)=400,2мм (7.18)
Діаметри кіл вершин:
шестерні dα 1 =d1+ 2mn = =200,767мм; (7.19)
колеса dα 2 =d2+ 2mn = 4=615,637мм (7.20)
Діаметри кіл впадин:
шестерні
df 1 =d1 -2.5mn = 4= 182,676 мм; (7.21)
колеса
df 2 =d2 -2.5mn = 4= 597,637мм; (7.22)
Ширина колеса b2 = mn = 20 4 = 80 мм; (7.23)
шестерні b1 = 1,12b2 = 1,12 80= 89,6 мм, (7.24)
прийнято стандартне значення лінійного розміру b1 =90 мм
7.17 Уточнення коефіцієнтів навантаження.
Коефіцієнт навантаження по контактних напруженнях
Кн =Кн α Кн V (7.25)
Коефіцієнт навантаження на згин КF = КFα КF V (7.26)
де Кна , КFα - коефіцієнти, які враховують розподіл навантаження між зубцями;
, - коефіцієнти розподілу навантаження по ширині вінця;
КН v , КF V - коефіцієнти динаміки навантаженя.
Колова швидкість V= = 0.364 м/с (7.27)
Діаметральний коефіцієнт відносної ширини (728)
Складові коефіцієнтів навантаження Кн α =1,05, КFα =1,13, =1,02, =1,02 1,1=1,122; Кн V =1, КF V =1,1.
Коефіцієнти навантаження КH =1,05 1,02 1=1,07; КF =1,13 1,122 1,1=1,39.
7.18 Перевірка напружень згину
Перевірка виконується згідно з визначеннями в п. 7.8 для колеса з відповідними позначеннями параметрів
σF = МПа (7.29)
σF = = 132,52 <279 МПа, що гарантує міцність на згин.
7.19 Перевірка контактних напружень
σH= (7.30)
де Кa =8500.
σH =
Таким чином, остаточна ширина колеса b2 =90 мм.
7.20 Розрахунок сил в зачепленні
Колова сила
Ft = (7.31)
Радіальна сила Fr =Ft (7.32)
де α - кут зачеплення, α=20°
Fr =9183,7 =9183,7 3502,2 Н
Осьова сила Fα =Ft tg = 2865,3 Н
Поиск по сайту: