Пример № 2

Задание

Расчет редукторной передачи. Рассчитать закрытую косозубую цилиндрическую нереверсивную передачу общего назначения с ресурсом работы t = 25000 ч.

Решение

Расчет производим по данным примера.

1.Момент на ведущем валу редуктора М₁ = 171, 2 Н∙ м; момент на ведомом валу редуктора

М₂ = 455, 4 Н∙ м; передаточное число редуктора u_p =2, 8.

2. Материал для зубчатой передачи выбираем по табл. 9.2 с. 171 [4]: для шестерни принимаем сталь 40Х (термообработка — улучшение), НВ = 490; для колеса — сталь 40Х (поверхность зубьев подвергается азотированию), НВ = 240.

 

Предел контактной выносливости определяем по эмпирической формуле

 

σ но=2НВ+70 МПа

 

 

σ но1=2∙ 490+70=1050 МПа;

 

σ но2=2∙ 240+70=550 МПа;

4.Допускаемые напряжения

[σ ]H	=	σ но	KHL
[n]

 

где [σ ]=1, 2 — коэффициент безопасности при поверхностном упрочнении зубьев;

K_HL=1 - коэффициент долговечности при длительной работе редуктора 36000 ч:

для шестерни [σ ]_Н1=1050/1, 2=876 МПа;

для колеса [σ ]_Н2=550/1, 2 = 458 МПа.

 

5.Межосевое расстояние

 

aω	=	430∙ (up+1) ·	3	M2KHβ	=	430·(2, 8+1)∙	3	455, 4∙ 1	=	120 мм
u2ψ ba[σ ]2H	2, 82·0, 4·6002

 

где ψ _ba=0, 3…0, 6 — коэффициент ширины колеса.

Для непрямозубых колес расчетное допускаемое контактное напряжение

 

[σ ]=0, 45([σ ]н1+[σ ]н2)=0, 45(876+458)=600МПа

 

 

Принимаем коэффициентнеравномерности нагрузки К_нв=1

6.Нормальный модуль определяем по эмпирическому соотношению

m_n= (0, 01...0, 02)∙ a_m=(0, 01...0, 02)∙ 120 = 1, 2∙ 2, 4 мм, по ГОСТ принимаем m_n=2 мм,

таблица на стр. 157 (4).

7.Ширина венца зубчатого колеса b₂ = ψ _baa_щ = 0, 42∙ 120=50 мм.

z1	=	2aω cosβ	=	2·120·0, 98	=
(up+1)mn	(2, 8+1)2

 

Число зубьев определяем, предварительно задавшись углом их наклона шестерни β =10°:

колеса z₂ = u_pz₁=2, 8∙ 31 = 87.

9. Фактическое передаточное число редуктора u_p = 87/31 = 2, 8.

10. Диаметры колес. делительные диаметры:
шестерни колеса

 

d1	=	mnz1	=	2·31	=	63, 26 мм
cosβ	0, 98

d2	=	mnz2	=	2·87	=	156, 74 мм
cosβ	0, 98

 

Диаметр вершин зубьев d_a = d + 2m_n:

шестерни

da1 = 63, 26 + 2∙ 2 = 67, 26 мм;

колеса

da2= 156, 74 + 2∙ 2 = 160, 74 мм.

 

 

Диаметр впадин зубьев:

шестерни

dfl = d1 – 2, 5mn = 63, 26 - 2, 5∙ 2 = 58, 26 мм;

колеса

df2 = 160, 74 - 2, 5∙ 2 = 151, 74.

 

11. Силы, действующие в зацеплении:

окружная

Ft1=Ft2=	2M2	=	2·455, 4∙ 103	=5810 Н;
d2	156, 74

радиальная

Fr1=Fr2=	Fttgα	=	5810∙ 0, 384	=2158 Н;
cosβ	0, 98

осевая

Fa1=Fa2=Fttgβ =5810∙ 0, 18=1046 H

.