Частоты вращения валов

 

Частоты вращения валов (индекс соответствует номеру вала на схеме привода):

n₁= 967 об/мин

n₂= 483,5 об/мин

n₃= 153,5 об/мин

n₄= 51,2 об/мин

Мощность на валах

 

Мощности, передаваемые валами:

P₁ = Р  = 5,9 кВт

P₂ = Р  = 5,61 кВт

P₃= Р  = 5,33 кВт

P₄= Р  = 5,33 кВт

Крутящие моменты, передаваемые валами

 

Крутящие моменты, передаваемые валами, определяется по формуле

 

T_i = 9550 .

 

Тогда T₁= 58,3 Нм

T₂= 110,8 Нм

T₃= 331,6 Нм

T₄= 955 Нм

Полученные данные заносим в таблицу П2;

 

Таблица 2

№ вала	Ni об/мин	Pi кВт	Ti Нм
1	967	5.9	58
2	483.5	5.61	111
3	153.5	5.33	332
4	51.2	5.12	955

 

 

Расчет цилиндрической прямозубой передачи

Выбор материалов

Исходные данные:

Тип зуба – Косой. Тип передачи – нереверсивная.

Крутящий момент на шестерне Т₂ = 111 Н•м

Частота вращения шестерни n₂= 483,5 мин^-1

Передаточное число u= 3,15

Режим нагружения – легкий

Коэффициент использования передачи:

в течение года – K_г = 0,7

в течение суток – K_с = 0,6

Cрок службы передачи в годах – L = 8

Продолжительность включения – ПВ = 20%

Для выбора материала определим размеры характерных сечений заготовок по формулам:

 

Dm=20* =20* =65.6 мм

Sm=1.2*(1+U)* = 1.2*(1+3.15) * =16.33 мм

 

Материалы выбираем по табл. 4 [1]

При выборе материала заготовок должны выполняться следующие условия:

Dm= Dm1; Sm= Sm1.

Шестерня:

Материал – Сталь 45

Термическая обработка – Улучшение

Твердость поверхности зуба – 269–302 HB

Колесо:

Материал – Сталь 45

Термическая обработка – Улучшение

Твердость поверхности зуба – 235–262 HB

Средние значение твердости поверхности зуба и колеса:

 

HB1=0.5*(HB1min+HB1max)=0.5*(269+302)=285.5

HB2=0.5*(HB2min+HB2max)=0.5*(235+262)=248.5

Допускаемые контактные напряжения

 

_HPj =

 

где j=1 для шестерни, j=2 для колеса;

s_{Hlim j} - предел контактной выносливости (табл. 5 [1]),

s_Hlim1 = 2HB1+70=641 МПа

s_Hlim2 = 2HB2+70=567 МПа

S_{H j} - коэффициент безопасности (табл. 5 [1]),

S_H1= 1,1 S_H2= 1,1

K_HLj - коэффициент долговечности;

K_HLj = 1,

 

здесь N_H0j – базовое число циклов при действии контактных напряжений (табл. 4 [1]),

N_H01= 23,5*10  N_H02 = 16.8*10

Коэффициент эквивалентности при действии контактных напряжений определим по табл. 6 [1] в зависимости от режима нагружения: _h = 0,125

Суммарное время работы передачи в часах

t_h = 365L24K_гК_сПВ = 365*8*24*0,7*0,6*20 = 5887 ч

 

Суммарное число циклов нагружения

N_Sj = 60 n_j c t_h, N_S2=

 

где с – число зацеплений колеса за один оборот, с = 1;

n_j – частота вращения j-го колеса, n₂= 483,5 мин^-1

N_S1= 1,71 ; N_S2= =0,54

 

Эквивалентное число циклов контактных напряжений, N_{HE j}= _h N_Σj;

N_HE1=0,21  N_HE2=0,07

 

Коэффициенты долговечности

K_HL1= 1,02 K_HL2= 1,16

 

Допускаемые контактные напряжения для шестерни и колеса

 

s_HP1= =594,38 МПа s_HP2 = 597,93 МПа

Для прямозубых передач s_HP=s_HP2, для косозубых и шевронных передач

 

s_HP=0.45 (s_HP1+s_HP2)=0,45*(594,38+597,93)=536,54 МПа s_HP ^I

s_HP ^I_=1.23*s_HP1=731.1 МПа

 

Допускаемые контактные напряжения передачи:

s_HP= 536.54 Мпа