2 Расчет закрытой конической передачи

Т1=0,089 кНм n₁=727 об/мин

T2=0,339 кНм n₂=181,7 об/мин

2.1 Выбор материала конических колес, назначение упрочняющей обработки и определение допускаемых напряжений

Материал колеса: Сталь45, термообработка – улучшение

НВ₂=200

К_НL=1 S_H=1,2

S_F=1,8 K_FL=1 K_FC=1

Материал шестерни:

(Сталь 30XГС, термообработка - улучшение)

НВ₁=260

2.2 Определение размеров конических колес и параметров зацепления

2.2.1 Коэффициент нагрузки Кн=1,4

2.2.2 Определение внешнего делительного диаметра колеса:

Расчетные значения округляем до ближайшего стандартного значения по ГОСТ 2185. Принимаем de2=355 мм

2.2.3 Определяем внешний окружной модуль, мм:

Принимаем =2,5 мм

2.2.4 Число зубьев шестерни:

, принимаем z₁=36

2.2.5 Уточняем передаточное число:

2.2.6 Определяем основные геометрические размеры передачи

Угол делительного конуса

Внешние делительные диаметры

мм

мм

Внешние диаметры окружностей выступов

Внешний диаметр окружностей впадин

Внешнее конусное расстояние

Ширина зубчатого венца

, принимаем b=52 мм

Среднее конусное расстояние

Средний делительный диаметр

Средний модуль

Коэффициент ширины колеса по среднему диаметру

2.3 Проверочные расчеты передачи

Проверяем условие прочности по контактным напряжениям.

Средняя окружная скорость

v_ср

Назначаем степень точности изготовления колес:

Выбираем 8

Уточняем коэффициент нагрузки:

Проверяем условие прочности

Недогрузка 0,1%

Проверяем условие прочности зубьев по напряжениям изгиба

Определяем приведенное число зубьев:

Определяем по ГОСТ коэффициент формы зуба

Y_F1=3,7 Y_F2=3,6

Проводим сравнительную оценку прочности на изгиб зубьев шестерни и колеса.

Проводим сравнительную оценку прочности на изгиб зубьев шестерни и колеса.

Определение коэффициента нагрузки

Проверяем условие прочности

2.4 Определение сил, действующих в зацеплении

Окружные силы, Н:

Осевая сила шестерни, равная радиальной силе колеса, Н:

где .

Радиальная сила шестерни, равная осевой силе колеса:

Сила нормального давления, Н:

1

2

Рисунок 4 – Открытая зубчатая передача

3 Расчет открытой передачи

ω₁=19,02

ω ₂=6

3.1 Выбор материалов зубчатых колес:

Выбираем материал колеса:

Сталь 45 ТО нормализация =190

Для шестерни выбираем сталь 45 ТО улучшение =210

3.2 Определение допускаемых напряжений изгиба:

SF=1,8 KFL=1 KFC=1

3.3 Определение числа зубьев звездочек:

Принимаем Z₂=63

3.4 Определение коэффициента формы зуба YF

48,48<49,55

3.5 Определение модуля зацепления

,мм

K_F=K_FK_FK_FV =11,211,45=1,754

_bm =8 =1,4 _bd=0,4

3.6 Определение геометрических параметров передачи

d₁=mz₁=5,87320=120мм

d₂=mz₂=5,87363=378мм

d_a1=d₁+2m=120+25,873=132мм

d_a2=d₂+2m=378+25,873=390мм

d_f1=d₁-2,5m=120-2,55,873=105мм

d_f2=d₂-2,5m=120-2,55,873=363мм

b₂=_bmm=85,873=48мм

b₁=b₂+5=48+5=53мм

3.7 Определение окружной скорости шестерни

3.8 Проверка условия прочности зубьев на выносливость

=K_FK_FK _FV =11,211,15=1,3915

∆=28,61%

Уменьшаем ширину зубчатого венца

_bm =6

b₂=36мм

b₁=41мм

∆=7,7%

4. Предварительный расчет и конструирование валов

Ведущий вал

мм

Принимаем d_е1=28

мм

;

Принимаем d_В1=40 мм l₁=82 мм

d_м1=45 мм

d_п1=50 мм

d_к1=40 мм

l_cт1=50 мм

Принимаем d_В2=50 мм l₂=82 мм

d_м2=55 мм

d_п2=55 мм

d_к2=60 мм

l_cт1=80 мм

4. Уточненный расчет валов

5.1 Быстроходный вал

d_A=48 мм

d_B=48 мм

d_C=40 мм

Ft=2227,3 H

Fr₁=786,45 Н

Fa₁=196,9 H

Вертикальная плоскость YOZ

Меняем направление в точке В,

R_By=1236,9 H

Проверка

R_Ay+F_R1-R_By=0

450,46+786,45-1236,9=0

Реакции опор найдены верно.

Горизонтальная плоскость XOZ

Меняем направление, Rbx=3712,1H

Проверка

R_bx-F_t1-R_ax=0

3712,1-1484,8-2227,3=0

Сталь 30ХГС, ТО улучшение

НВ=260

Проверка условия прочности в точке (B).

Условие прочности выполнено.