Расчет цилиндрической передачи

1. Выбор материала зубчатых колес и определение допускаемых напряжений.

Материал назначают в зависимости от типа передачи, мощности, нагрузочной способности, условий работы. Чаще всего это углеродистые или лигированные стали, например, Ст 40Х.

О пределяем допускаемые контактные напряжения и напряжения изгиба (по формулам, в зависимости от твердости выбранного материала).

2. Проектный расчет передачи (из условия контактной выносливости зубьев) проводится по допускаемым контактным напряжениям и напряжениям на изгиб менее прочного зуба колеса.

1) Определяем межосевое расстояние передачи , - коэффициент неравномерности распределения нагрузки по длине зуба. Для прирабатывающихся зубьев он равен 1.

– коэффициент ширины венца зубчатого колеса

2) Определяем модуль зацепления , где

где К_m – вспомогательный коэффициент, равный для косозубой передачи К_m = 5,8, для прямозубой - К_m=6,8;

T₂ – вращающий момент на валу, на который передается вращение;

d₂ – делительный диаметр колеса: , где

– допускаемое напряжение изгиба материала колеса с менее прочным зубом или среднее допускаемое напряжение изгиба;

3) Определяем угол наклона зубьев

4) Определяем суммарное число зубьев шестерни и колеса:

5) Уточняем действительную величину угла наклона зубьев для косозубых передач:

6) Определяем число зубьев шестерни:

7) Определяем число зубьев колеса:

8) Определяем фактическое передаточное число тихоходной ступени и проверяем его отклонение от заданного:

9) Уточняем фактическое межосевое расстояние для косозубых передач:

для прямозубых:

10) Определяем фактические основные геометрические параметры передачи (делительные диаметры, диаметры вершин, диаметры впадин, ширину венца):

3. Проверочный расчет передачи

В проверочном расчете определяем расчетные контактные напряжения и напряжения изгиба:

1) Определяем контактные напряжения:

, где

– окружная сила в зацеплении, Н

- коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями. Для прямозубых колес К_Н=1, для косозубых определяется по графику в зависимости от окружной скорости колес. м/с, и степени точности передачи.

- коэффициент неравномерности нагрузки по длине зуба. Для прирабатывающихся зубьев он равен 1.

- коэффициент динамической нагрузки, зависящий от окружной скорости и степени точности передачи.

2) Определяем напряжения изгиба в зубьях колеса:

где – коэффициент формы зуба шестерни и колеса, определяется по таблице 4.4 интерполированием в зависимости от числа зубьев для прямозубых колес и от эквивалентного числа зубьев – для косозубых колес.

- коэффициент, учитывающий наклон зуба . Для прямозубых колес Y_ = 1.

– коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями. Для прямозубых колес К_F=1. Для косозубых колес зависит от степени точности передачи и определяется по графику в зависимости от окружной скорости колес. м/с.

- коэффициент неравномерности распределения нагрузки по длине зуба, для прирабатывающихся колес К_F =1

- коэффициент динамической нагрузки, зависящий от окружной скорости колес и степени точности передачи.

Редукторы: назначение, типы, классификация. Пример кинематического расчета редуктора.

Редукторы – это механизмы, служащие для понижения угловых скоростей и повышения вращающих моментов в приводах от электродвигателя к рабочей машине. Передаточное число редуктора постоянно.

Редуктор представляет собой отдельный агрегат, состоящий из зубчатых или червячных передач, установленных в герметичном корпусе, не проницаемом для пыли и масла. Корпус редуктора чаще всего отливается из серого чугуна, может быть (цельным или разъемным). Габаритные размеры корпуса определяются размерами расположенных в корпусе передач и кинематической схемой редуктора. Для соединения основания корпуса редуктора и крышки применяют фланцевое соединение, для герметичности разъема применяют пасту герметик.

Признаки классификации редукторов:

Выделяют 5 признаков классификации редукторов:

1. по типу передач (цилиндрические, конические, червячные, или зубчато-червячные);

2. по числу ступеней (одноступенчатые, двухступенчатые и т.д.);

3. по типу зубчатых колес (цилиндрические, конические, прямозубые, косозубые, с круговыми или шевронными зубьями и т.д.);

4. по относительному расположение валов редуктора в пространстве (горизонтальное, вертикальное, валы пересекаются, валы скрещиваются);

5. в зависимости от особенностей кинематической схемы (развернутая, соосная, с раздвоенной ступенью и т.д.).

Характеристика редуктора определяется:

1. типом и составом передач,

2. порядком их размещения в направлении от быстроходн. вала к тихоходному,

3. положением осей валов в пространстве,

4. особенностью кинематической схемы (для цилиндрических редукторов)

редуктор цилиндрический горизонтальный	Редуктор цилиндрический двухступенчатый вертикальный	Редуктор червячно-цилиндрический горизонтальный	Редуктор цилиндрический, двухступенчатый, горизонтальный, соосный	Редуктор цилиндрический двухступенчатый горизонтальный, с раздвоенной быстроходной ступенью	мотор-редуктор

Соосные редукторы менее трудоемки в изготовлении и проще по конструкции, их применяют для уменьшения длины корпуса. Редукторы с раздвоенной ступенью применяют для улучшения работы зубчатых колес и уменьшения нагрузки на валы и опоры. Для уменьшения габаритов привода электродвигатель и редуктор объединяют, получая мотор-редуктор (наиболее часто в таком исполнении применяют червячные редукторы).