Проверочный расчёт на выносливость по напряжениям изгиба

 

Определяем отношение:

 

Где ____= _____= .

Вычисленное отношение меньше для шестерни, поэтому дальнейший расчёт по напряжениям изгиба будем вести по шестерне.

Действующее напряжение изгиба:

 

Где: ____=1 (коэффициент, учитывающий наклон зубьев).

____=1 (коэффициент, учитывающий перекрытие зубьев).

____=1 (коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями).

____=1,12 (коэффициент, учитывающий распределение нагрузки по ширине венца).

 

Коэффициент динамической нагрузки:

 

Удельная окружная динамическая сила:

 

____=0,016.

Удельная расчётная окружная сила в зоне её наибольшей концентрации

 

Вычисляем напряжение изгиба на шестерни:

 

 

Что значительно меньше допускаемого напряжения на изгиб для шестерни ( = 272 МПа.)

Отмечаем, что для данной пары колёс основным критерием работоспособности является сопротивление усталости по контактным , а не изгибным напряжениям.

 

Проверочный расчёт при действии максимальной нагрузки.

Определяем максимальное напряжение от действия пиковой нагрузки:

 

Условие прочности выполнено т.к

 

Условие прочности выполнено т.к

Расчёт быстроходной ступени.

7.1 Межосевое расстояние, ширина колёс.

Так как редуктор соосный, то ____=_____= мм. Материалы для зубчатых колёс принимаем те же, что для тихоходной ступени.

Ширина венца колеса:

 

Где: ____=0,25

Ширина венца шестерни:

 

Окончательно принимаем ____=89 мм.

 

 

 

Выбор модуля и числа зубьев быстроходной ступени.

Модуль определяется:

 

Принимаем ____= 5. Предварительно берём угол наклона зубьев __=10.
Суммарное количество зубьев ____ определяется:

 

Принимаем целое число ____=140, и уточняем угол наклона зубьев шестерни и колеса:

 

Число зубьев шестерни:

 

Принимаем целое число зубьев ____=16.

Минимальное число зубьев:

 

Условие ____=15,5 >___=16 выполняется.

Число зубьев колеса быстроходной ступени:

 

 

Фактическое передаточное число быстроходной ступени:

 

Отклонение передаточного числа редуктора _____:

 

Определяем диаметры зубчатых колёс. Действительный диаметр:

Для шестерни:

Для колеса:

Диаметр вершин зубьев:

Для шестерни:

Для колеса:

 

Диаметр впадины зубьев:

Для шестерни:

Для колеса:

 

Проверочный расчёт на выносливость по контактным напряжениям быстроходной ступени.

Контактные напряжения:

 

 

Где ____=

____=275 для стальных колёс.

Коэффициент осевого перекрытия:

 

Так как получили при расчёте ____>0,9 то ____= Коэффициент торцевого перекрытия:

 

Коэффициент, учитывающий распределение нагрузки по ширине венца, ____ определяется исходя из значения ___:

 

____=1,04.

 

Коэффициент динамической нагрузки:

 

Удельная окружная динамическая сила:

 

___=0,002 (коэффициент, учитывающий проявление погрешностей зацепления на динамическую нагрузку).

Окружная скорость:

 

По окружной скорости выбираем 9-ю степень точности.

____=1,12

 

Удельная расчётная окружная сила в зоне её наибольшей концентрации:

Окружная сила:

 

Сравниваем полученное напряжение с допускаемым:

 

Проверочный расчёт на выносливость по напряжениям изгиба быстроходной ступени.

Определяем отношения:

 

Найденное отношение меньше для шестерни, поэтому расчёт будем вести по шестерне.

 

Действующее напряжение изгиба:

 

Где ___=1

Коэффициент, учитывающий перекрытие зубьев:

 

Коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями для косозубых передач:

_____= 1,09.

 

___=0,006 т.к передача косозубая.

 

Передача на изгиб прочная, так как ____=

 

7.5 Проверочный расчёт зубьев на прочность при перегрузках.

Максимальное напряжение от действия пиковой нагрузки:

 

Сравним _________________. Следовательно, и при кратковременной нагрузке зубья прочные:

 

Сравним ____________, следовательно, и при кратковременной перегрузке зубьея на изгиб вполне прочные:

Следовательно, согласно расчётам, передача проверку прошла.

 

Геометрические параметры зубчатых колёс быстроходной ступени редуктора.

Параметр	обозначение	Размер, мм.
Межосевое расстояние
Ширина колеса
Ширина шестерни
Модуль
Угол наклона зубьев
Число зубьев шестерни
Число зубьев колеса
Делительный диаметр:
Диаметр выпусков:
Диаметр впадин:

 

 

Геометрические параметры зубчатых колёс тихоходной ступени .

Параметр	обозначение	Размер, мм.
Межосевое расстояние
Ширина колеса
Ширина шестерни
Модуль
Угол наклона зубьев
Число зубьев шестерни
Число зубьев колеса
Делительный диаметр:
Диаметр выпусков:
Диаметр впадин:

 

Проектный расчёт валов.

Быстроходный вал.

Выполняем вал и шестерню заодно – в виде вала – шестерни из стали 45, термообработка – улучшение.

Предварительный расчёт проведём на кручение по пониженным допускаемым напряжениям.

Диаметр входного конца вала:

 

Где ___(пониженное напряжение кручения).

Принимаем по ГОСТ 12080-66

 

Принимаем конструктивно под подшипники диаметры шеек вала

, округляем до ближайшего стандартного диаметра внутреннего кольца подшипника

Определяем диаметр буртика:

Принимаем

Выбираем по ГОСТ 8338-75 подшипники – радиальные шариковые однорядные средней серии ____:

 

Определяем усилия, действующие на быстроходном валу:

Усилие муфты:

Окружное усилие:

Радиальное усилие:

Осевое усилие:

Определяем необходимые расстояния для определения опорных реакций:

 

 

Предварительно принимаем:

Вычисляем расстояние между точкой приложения усилия от муфты и реакции смежной опоры подшипника:

 

Определяем реакции в опорах подшипников:

А) в вертикальной плоскости:

 

 

Проверка:

 

Б) в горизонтальной плоскости:

 

 

Проверка:

 

Строим эпюры изгибающих моментов:

А) в вертикальной плоскости

Справа

Слева

 

 

Б) в горизонтальной плоскости:

 

Справа

Слева

Определяем суммарные радиальные реакции опор подшипников: