2.3.3 Расчет зубчатых колес

Расчет производится на выносливость по контактным напряжениям. Межосевое расстояние передачи определяется по формуле

Для прямозубых колес коэффициент равен 49,5, для косозубых и шевронных - 43,0.

Выбрав значения коэффициентов ; ; , рассчитаем .

Примем .

Нормальный модуль зацепления рассчитаем по следующей формуле:

.

Примем .

Определим число зубьев шестерни и колеса:

Примем , тогда ,

Определим диаметры делительных окружностей до сотых долей миллиметра:

Проверим межосевое расстояние:

Основные размеры шестерни и колеса:

диаметр вершин зубьев шестерни

диаметр вершин зубьев колеса

ширина зубчатого колеса

ширина шестерни .

Найдем окружную скорость колес:

В зависимости от величины окружной скорости назначают степень точности изготовления зубчатых колес для косозубых колес - 8-ю степень.

После установления окончательных размеров шестерни и колеса необходимо проверим величину действительных контактных напряжений, так как после уточнения размеров колес передачи можно уточнить и коэффициент:

При скорости и 8-й степени точности: , прямозубая передача; выберем . ; при твердости , симметричном расположении колес и .

Величина действительных контактных напряжений:

Напряжение изгиба определим по формуле:

где коэффициент нагрузки , учитывающий неравномерность распределения нагрузки по длине зуба, и коэффициенты выбираем из таблиц 3.11, 3.12,

Таким образом, прочность спроектированных шестерни и колеса по контактным напряжениям изгиба достаточна дли нормальной работы.

2.4 Предварительный расчет валов

На данном этапе проектирования определить величину изгибающего вал момента невозможно, поэтому предварительный расчет валов произведем на участке, нагруженном крутящим моментом по пониженным допускаемым напряжениям кручения: τ = 20 - 25 МПа. Для ведущего вала:

Примем ближайшее к рассчитанному большее значение из стандартного ряда: .

Сконструируем ведущий вал редуктора. От входного конца диаметром 25мм выполним ступеньку под посадку подшипника качения, диаметр которой на 3 - 8 мм больше примем , для радиального упора подшипника предусмотрим буртик на 5 мм больше . Шестерня может быть изготовлена с валом или отдельно (насадная) .

Диаметр ведущего вала на участке установки шестерни

Для ведомого вала:

Округлив полученную величину до рекомендованных значений стандартного ряда, примем , диаметр вала предназначенного для установки подшипника, , колеса - . Диаметры остальных участков назначим исходя из конструктивных соображений при компоновке редуктора.

2.5 Определение конструктивных размеров колес и корпуса редуктора

Шестерню предполагаем изготовить из кованой заготовки размерами , . Остальные параметры определим конструктивно: длину ступицы и толщину диска примем равными ширине .

Зубчатое колесо выполним из кованой заготовки размерами , и . Диаметр ступицы , длина . Принимаем ; толщина обода . Принимаем ; толщина диска . Принимаем . Определим конструктивные размеры корпуса.

Толщина стенок корпуса и крышки . С учетом условия изготовления корпуса методом литья из чугуна рекомендуется принимать . Выберем корпус чугунный литой . Толщина фланцев корпуса и крышки равна: верхнего пояса

корпуса , нижнего пояса крышки , нижнего (фундаментного) пояса корпуса . Принимаем .

Диаметр болтов равен: фундаментных, крепящих редуктор к основанию . Принимаем болты с резьбой М18 (табл. 3.14 [7]). Диаметр болтов, крепящих крышку к корпусу у подшипников качения, . Принимаем болты с резьбой М14. Диаметр болтов, крепящих крышку к корпусу редуктора, . Выберем болты с резьбой М10.