2. Расчет зубчатых колес редуктора

2.1 Выбор материала колес.

Так как Н×м, то назначаем сталь 45 с термообработкой улучшение.

_{[4], стр. 129}

Для снижения интенсивности износа зубьев шестерни назначаем для нее твердость на (15÷30) больше.

2.2 Найдем допускаемое контактное напряжение.

где предел контактной выносливости

коэффициент долговечности

, так как при заданной долговечности редуктора 16000 часов число циклов нагружения каждого зуба больше базового числа.

коэффициент безопасности

МПа - для шестерни

МПа - для колеса

Расчетное допускаемое контактное напряжение

МПа

2.3 Определяем допускаемые напряжения изгиба.

предел изгибной выносливости.

_{[4], стр. 132}

коэффициент безопасности при изгибе.

МПа МПа

2.4 Определение межосевого расстояния редуктора.

где - вспомогательный коэффициент

- коэффициент ширины венца колеса

- передаточное число редуктора

- вращающий момент на втором валу

- допускаемое контактное напряжение

- коэффициент неоднородности нагрузки по длине зуба

Принимаем по ГОСТу 2185-66 межосевое расстояние

_{[4], стр. 139}

2.5 Определяем нормальный модуль зацепления.

где - межосевое расстояние

- нормальный модуль зацепления

Принимаем нормальный модуль зацепления по ГОСТ 9593-60

_{[4], стр. 140}

2.6 Определяем число зубьев шестерни и колеса.

<β=0°, cos β=1

Принимаю: z₂=98

2.7 Уточняем передаточное число редуктора

2,37 % < 4%

Такое расхождение передаточных чисел допускается.

2.8 Уточняем угол .

<β=0° (прямозубый редуктор)

2.9 Определяем основные размеры зубчатых колес

2.9.1 Определяем делительный диаметр для шестерни и колеса.

для шестерни

для колеса

2.9.2 Определяем диаметры вершин зубьев.

для шестерни

_{для колеса}

2.9.3 Определяем диаметры впадин зубьев.

для шестерни

для колеса

2.9.4 Находим ширину венца колес.

для колеса

для шестерни

2.10 Определяем коэффициент ширины шестерни.

2.11 Определяем окружную скорость колес.

Такой скорости соответствует восьмая степень точности колес.

2.12 Силы зацепления

Определение окружной силы.

Определение радиальной силы.

где - угол радиального зацепления для всех передач

Определение осевой силы.

2.13 Проверим прочность зубьев по контактным напряжениям.

2.13.1 Коэффициент нагрузки по контактным напряжениям.

_{[3], стр. 39}

2.13.2 Определение контактных напряжений зубьев.

- крутящий момент на втором валу

- ширина венца колеса

- коэффициент нагрузки

_фред - уточненное передаточное число редуктора

_{492,2 > 330,2}

_{Условие прочности выполнено, размеры зубчатых колес рассчитаны верно.}

2.14 Проверим прочность зубьев по напряжениям изгиба

2.14.1 Определение коэффициента нагрузки по напряжениям изгиба.

_{[3], стр. 43}

2.14.2 Определяем число зубьев эквивалентных колес.

_{[3], стр. 42}

Определяем коэффициенты формы зуба , шестерни и колеса.

2.14.3 Определяем компенсации погрешности.

_{Для прямозубых:}

2.14.4 Определяем коэффициент неравномерности нагрузки.

где - коэффициент торцевого перекрытия =1,5

степень точности

2.14.5 Напряжения изгиба в зубьях колеса и шестерни.

_{285,9 >> 44,02}

_{255,1 >>49,53}

_{По напряжениям изгиба имеем значительный запас прочности.}