Проектировочный расчет

Рассмотрим основные параметры зубчатой цилиндрической передачи.

1. Момент на валу Т₁ =154Нм, Т₂=380Нм;

передаточное отношение I=4;

Мощность двигателя P=1,1кВт;

Частота вращения шестерни n₁=57,14мин^-1;

Частота вращения колеса п₂=14,28мин^-1;

Срок службы передачи L_n=20000ч;

Определим число зубьев шестерни и колеса при передаточном отношении в зубчатой цилиндрической передачи

I=4

z₁=20;z₂=z₁I=80;

Зубчатые колеса передач и редукторов в большинстве случаев изготовляют из стали, подвергнутых термическому или химико-термическому упрочнению. Чугуны применяют для малонагруженных или редко работающих передач, в которых габариты и масса не имеют определяющего значения.

Определим числа циклов переменных напряжений шестерни и колеса. Расчетное число циклов переменных напряжений (N_H) при постоянной стационарной нагрузке определяются по формуле:

 

 

Элемент передачи	Заготовка	Марка стали			Твердость сердцевины	Твердость Поверхности не менее	Термо-обработка
Шестерня	поковка	20ХГР			310-330НВ	60HRC	Цементация и закалка.
колесо	-.-..-..-	-..-..-	-..-..-	-..-..-	-..-..-	56 HRC	-..-..-

 

Определим базовое число циклов

Тогда базовое число циклов для шестерни

 

 

Тогда базовое число циклов для колеса

 

 

Найдем коэффициент долговечности

 

 

Тогда коэффициент долговечности для шестерни

 

Коэффициент долговечности для колеса

 

 

Базовый предел контактной выносливости

 

 

Базовый предел контактной выносливости для шестерни

Базовый предел контактной выносливости для колеса

Определим контактные напряжения

 

 

Для данной марки стали коэффициент надежности S_Н=1.2.

Z_R=0.9-грубая поверхность

Z_V=1-малые окружные скорости

Найдем контактные напряжения для шестерни

Найдем контактные напряжения для колеса

 

Определим начальный (делительный) диаметр шестерни

 

где K_d=770(МПа)^1/3Ψ_вд=0.7

 

K_Hβ=1.03-коэффициент концентрации нагрузки

Модуль зацепления

 

 

стандартное значение m=3

Уточним значения

 

 

Окружная скорость

 

 

Найдем изгибные напряжения

 

 

 

Y_R=1(шероховатость Rz<40мкм)

Y_Z=1(поковка)

- коэффициент безопасности при работе зубьев на изгиб. Для данной марки стали он равен 1.7

=600 МПа- для данной марки стали

-коэффициент долговечности

Так как

 

< , то =1