1.4 Определение крутящих моментов на валах

Крутящий момент на вала I определяется по формуле:

Крутящий момент на вала I определяется по формуле:

Крутящий момент на вала I определяется по формуле:

2. Расчет цилиндрической зубчатой передачи

2.1. Выбор материала зубчатого колеса и термообработки

Для всех зубчатых колес редуктора выбираем конструкционную сталь 20ХН с химико-термической обработкой – цементация, принимаем для шестерни и для зубчатого колеса НВ=610

Таблица 3 - Механические свойства стали 40ХН

Марка стали	Вид термообработки	Твердость зубьев			Предел прочности		Предел текучести
		на поверхности	в сердцевине
40ХН	улучшение	НВ 230-300			900		750

2.2. Определение допускаемых контактных напряжений

Допускаемые контактные напряжения для каждого зубчатого колеса определяются по формуле:

.

Так как материал для всех зубчатых колес одинаковый, сталь легированная улучшенная с НВ=250, то:

Базовый предел контактной выносливости:

.

При повышенных требованиях к надежности коэффициент безопасности по контактным напряжениям следует выбрать большим. Однако это приведет к увеличению массы конструкции. Поэтому принимаем =1,2.

Базовое число циклов перемены напряжений при НВ < 350 равно:

.

Расчетное число циклов при переменном режиме, определяется по формуле:

.

=

.

Коэффициент долговечности, определяется по формуле:

В качестве расчетного допускаемого контактного напряжения для каждой пары зубчатых колес принимаем меньшее из двух полученных.

Вычисляем:

;

;

.

Определим допускаемые напряжения:

2.3. Определим допускаемые напряжения изгиба

Допускаемые напряжения изгиба для зубчатых колес определяются по формуле:

Определим базовый предел выносливости по изгибу:

.

Коэффициент безопасности:

.

Коэффициент учитывающий нагружение зуба:

Базовое число циклов:

.

Расчетное число циклов перемены напряжений определим по формуле:

.

Коэффициент долговечности определяется по формуле:

Вычислем:

Определим допускаемые напряжения изгиба:

2.4. Расчет быстроходной конической передачи

2.4.1. Определение основных параметров конической прямозубой передачи

Так как межосевой угол конической передачи ∑=90°, то коэффициент ширины зубчатого венца относительно конусного расстояния принимаем ψ_bR=0,3.

Коэффициент нагрузки при расчете по контактным напряжениям принимаем K_H=1,3.

Угол делительного конуса колеса 1 определяется по формуле:

Коэффициент ширины зубчатого венца относительно начального диаметра колеса 1

Вспомогательный коэффициент K_d=77 МПа^1/3.

Средний делительный диаметр колеса 1 определяется по формуле:

Ширина зубчатого венца определяется по формуле:

Принимаем b_w=26 мм.

2.4.3. Определение модуля и числа зубьев

Коэффициент формы зуба для 7-ойстепени точности принимаем Y_F=4,1.

Коэффициент неравномерности распределения нагрузки между парами зубьев при многопарном зацеплении для 7-ой степени точности принимаем

Коэффициент нагрузки при расчете по изгибным напряжениям определяется по формуле: .

Нормальный модуль в среднем сечении зуба определяется по формуле:

Принимаем m_nm=1,5 мм.

Число зубьев зубчатого колеса 1 определяются по формуле:

Принимаем z₁=67.

Число зубьев зубчатого колеса 2 определяются по формуле:

Принимаем z₂=134.