2. Конструирование зубчатых передач и редукторов.

Описание блок-схемы расчета закрытых цилиндрических передач.

1. Выбор материала для изготовления зубчатых колес:

Материал: Сталь 45 ГОСТ 1050-88. Термическая обработка: нормализация или улучшение. .

2. Определить вспомогательный коэффициент по вспомогательному параметру , отражающему зависимость рабочей ширины зацепления относительно диаметра шестерни: , тогда .

3. Вспомогательный коэффициент для прямозубой передачи: .

4. Коэффициент распределения нагрузки между зубьями для прямозубых передач: .

5. Коэффициент неравномерности нагрузки по ширине венца: .

6. Коэффициент динамической нагрузки: ;

7. Контактное напряжение:

8. Определение межосевого расстояния по выражению: , мм.

9. Контактное напряжение при действии максимальной нагрузки:

;

10. Допускаемое контактное напряжение при действии максимально нагрузки:

11. Производим сравнение: , условие верно.

12. Угол наклона зубьев для прямозубых

13. Выбираем число зубьев шестерни:

-для тихоходных передач

14. Рассчитываем число зубьев колеса:

15. Определяем модуль передачи: ;

Полученные модули округляем до ближайшего стандартного значения по ГОСТ 9563-60

4,5.

16. Выполним корректировку передачи в связи с выбором стандартного модуля: для прямозубой передачи корректируется межосевое расстояние:

17. Определение рабочей ширины зацепления:

18. Далее осуществляем проверку зубьев для предотвращения усталости излома (блок 11...16). Определяем коэффициент формы зуба .

19. Допускаемое напряжение изгиба.

20. Определяем коэффициент, учитывающий наклон зубьев:

21. Определим наиболее слабый элемент передачи по минимальному соотношению:

,

22. Для наиболее слабого звена определяем напряжение изгиба, действующего в ножке зуба

МПа

23. Проводим сравнение: условие верно.

24. В блоках 17-20 осуществляем последний проверочный расчет для предотвращения остаточной деформации или хрупкого излома зубьев при действии максимальной нагрузки. Определим максимальное допускаемое напряжение изгиба:

, где - предельное напряжение, не вызывающее остаточных деформаций и хрупкого излома, МПа; -при нормализации и улучшении, .

25. Определяем слабый элемент передачи, по которому осуществляется проверка максимальной нагрузкой: .

26. Определяем максимальное напряжение изгиба при действии максимальной нагрузкой :

27. Проводим сравнение .

28. Определяем основные размеры зубчатой пары:

-ширина колеса , .

-ширина шестерни .

-высота ножки зуба

-диаметры делительных окружностей: ;

-диаметры вершин зубьев: ;

,

-диаметры окружностей впадин:

.

29. Определяем силы, действующих в зацеплении:

-окружная сила , Н.

-радиальная сила

-осевая сила ,

3. Расчет валов.

По условию сборки вал должен иметь ступенчатую форму, обеспечивающую сборку деталей без повреждения поверхностей, через которые они проходят на посадочное место.

Ввиду наличия на посадочных поверхностях шпоночных пазов, полученные диаметры валов увеличиваем на 10% и округляем до ближайшего большего стандартного значения, мм, по ГОСТ 6636-69: 36,38,40,42,45,48,50,52,55,58,60,65,70,75,80,85,90,100.

1. Ориентировочный расчет валов:

Выполняется из условия прочности на кручение:

Т – крутящий момент на валу, Н·мм,

W_р – полярный момент сопротивления, мм³, ;

- допускаемое напряжение при кручении валов, изготовленных из качественных углеродистых сталей, МПа, при ориентировочных расчетах выбирают .

Ориентировочный диаметр вала шестерни:

Ориентировочный диаметр вала колеса:

2. Эскизная компоновка редуктора

Геометрические размеры передачи:

Марка стали	Диаметр заготовки, мм, не более	Твердость НВ, не ниже	Механические характеристики сталей, МПа
			 В	 Т	 Т	 - 1	 - 1
Сталь 45	80	270	900	650	390	380	230

Для получения схем нагружения валов на компоновке редуктора расставляют все внешние силы и моменты, действующие в зацеплении и нагружающие валы приводя, представляя направления их действия в двух взаимно перпендикулярных плоскостях ( горизонтальной Х и вертикальной У ).

Затем, получают расчетные схемы валов путем замены сил в зацеплении эквивалентными нагрузками, приложенными к валам.

В последующем , в этих же плоскостях строят эпюры изгибающих М_х и М_у и крутящего Т моментов.