3.2. Розрахунок швидкохідного ступеня редуктора (косозубої циліндричної передачі)

Оскільки редуктор співвісний, то приймаємо остаточно міжвісеву

відстань швидкохідної передачі = 200мм, опустивши таким

чином, низку розрахунків, що були зроблені в п. 3.1.

Модуль зубчастої швидкохідної передачі

,

Де - для косозубих передач;

- коефіцієнт навантаження при згинанні;

Ширина зубчастого колеса швидкохідного ступеня:

мм

;

Приймаємо ;

Коефіцієнт навантаження ; .

Колова швидкість ведучої шестерні

м/с.

Знаходимо коефіцієнт динамічного навантаження

Коефіцієнти:

;

;

;

(приймаємо).

Допустиму напругу визначаємо за формулою:

9 МПа,

Де МПа;

.

Знаходимо коефіцієнт довговічності:

;

;

циклів;

;

;

;

.

Підставляючи значення величин, одержимо:

мм

Приймаємо модуль швидкохідного ступеня передачі = 3 мм для збільшення стійкості зубців проти спрацювання.

Мінімальний кут нахилу зубців

= arcsin ( ) = arcsm ( ) =11°33'.

Приймаємо =12°.

Сумарне число зубців

Приймаємо Z_Ʃ = 131 зубець.

Уточнюємо кут нахилу :

cos звідси

= arccos0,9825 = 10°44'.

Числа зубці вшестерні та колеса:

,

;

; приймаємо = 20 зубців,

Уточнюємо передатне число передачі:

;

Геометричні параметри коліс:

= = = 61,07 мм;

= = 338,93 мм;

Перебірковий розрахунок на контактну витривалість за формулою

Підставивши числові значення, одержимо:

Щоб порівняти знайдену напругу , потрібно обчислити допустиму

напругу , яка має вигляд:

;

де ;

;

Для шестірні:

циклів;

циклів;

циклів;

;

циклів;

циклів;

.

Колова швидкість

м/с.

Приймаємо 9-ий ступінь точності, а тому

1;

– коефіцієнт запасу міцності.

За залежністю (4), с. 9, /9/ визначаємо допустиму напругу

Перевіряємо умову

Приймаємо .

Маємо велике недовантаження, яке складає:

Замінимо термічну обробку матеріалу шестірні з об’ємного гартування на поліпшення до твердості поверхні і серцевини. Тоді середня твердість зубців шестірні

Границя плинності залишається без зміни.

Обчислимо компоненти складових для визначення допустимої напруги

циклів;

циклів;

;

МПа

;

МПа.

Приймаємо

Недовантаження 100% = 40,2% значне і більше норми.

На цьому припинимо подальші розрахунки, оскільки в редукторах

співвісних, як правило, швидкохідний ступінь завжди недовантажений.

Зміна термічної обробки шестірні швидкохідного ступеня призводить

до зміни напруги згинання, а тому визначимо допустиму напругу згинання:

МПа;

Де ;

;

,

Де = 6;

циклів;

;

.

Зубці шестірні та колеса необхідно розрахувати на витривалість при згині за формулою:

,

де

K_F = K_H = 1.96;

;

зубець;

;

;

= = 1,3;

зубців;

;

= 3,602 0,998 0,65 = 2,34.

Для шестірні:

;

Для колеса:

;

Як і в попередньому параграфі, проведемо розрахунки витривалості на згинання, обчисливши попередньо відношення:

для шестерні: ;

для колеса :

Оскільки 62,03<83,01, то перевірку міцності за напругами згинання можна проводити лише для шестірні, а значення підтверджує правильність розрахунку.

Перевірка міцності зубчастої передачі при дії пікових навантажень проведемо за залежностями:

,

де

;

(за умовою задачі);

де

.