4. Геометрический расчет зубчатых колёс редуктора

2. Основные геометрические параметры конической передачи

4.1.Углы делительных конусов:

колеса: 6,3 = 71,37º;

шестерни: 90 − 71,37 = 18,63º.

4.2.Внешнее, конусное расстояние:

,R_e = = 157,78мм.

4.3.Среднее, конусное расстояние:

,R_m = 157,78 − 0,5 · 45 = 135,28мм.

4.4. Предварительное значение внешнего, окружного модуля:

;= 4,39 мм.

4.5.Средний окружной модуль:

;m_nm= = 3,76 мм.

4.6. Внешний, окружной модуль:

;m_е= = 4,39 мм.

где = 0угол наклона линии зубьев.

4.7. Внешние делительные диаметры:

;4,39 · 23 = 100,97 мм,

4,39 · 144 = 632,16 мм.

Принимаем значение по ГОСТ 12289–76 300 мм. Передаточное число сохраняется за счет соотношения зубьев шестерни и колеса.

4.8. Внешние диаметры вершин зубьев:

+ 2 · m_e · cosδ = 100,97 + 2 · 4,39 · cos18,63 = 108,03 мм,

= 300 + 2 · 4,39 · cos71,37 =302,2 мм.

4.9. Средние, делительные диаметры.

;d₁ = = 86,48 мм,

d₂ = = 257 мм.

4.10. Окружная скорость в зацеплении.

; υ == 4,45 м/с.

При такой скорости, для прямозубых колес, принята 7-я степень точности.

5. Определение сил, действующих в зацеплении

5.1.Окружная сила:

Ft₁ = Ft₂ = Ft = = 4085,92≈ 4086Н.

5.2.Осевая сила на шестерне, равная радиальной силе на колесе:

Fа₁ = Fr₂ = Ft·tgα·sin=4086·0,364·0,32 = 475,93 ≈ 476 Н.

5.3.Радиальная сила на шестерне, равная осевой силе на колесе:

Fr₁ = Fa₂ = Ft·tgα·соs= 4086 · 0,364·0,94 = 1398,04 ≈ 1398 Н.

6. Проверка на контактную выносливость и изгибную прочность зубьев

6.1.Проверочный расчёт передачи на контактную выносливость.

Расчетное напряжение, из условия обеспечения контактной выносливости зубьев:

, где

– коэффициент нагрузки, при проверке на контактную выносливость:

,

где 1,00 – коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки между зубьями;

1,08 – коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по длине контактных линий, связанную с деформацией валов и самих зубьев колес;

1,06 – коэффициент, учитывающий динамическую нагрузку, возникающую в зацеплении;

1,00 · 1,08 · 1,06 = 1,14.

σ_Н == 426 МПа < 480 МПа.

Недогрузка составляет:

;· 100% = 11,25 %

Фактические контактные напряжения могут превышать допускаемые не более чем на 5÷8  %. Недогрузка по контактным напряжениям не должна превышать 1012 %.

6.2.Проверочный расчёт передачи на изгибную выносливость.

Расчетного напряжения, из условия обеспечения изгибной выносливости зубьев:

, где

- коэффициент нагрузки при проверке на изгибную выносливость.

,

где1,00 – коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки между зубьями, зависящий от степени точности изготовления;

1,04 – коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по ширине венца;

1,16 – коэффициент, учитывающий динамическую нагрузку, возникающую в зацеплении;

1,00 · 1,04 · 1,16 = 1,21.

коэффициент формы зуба, определяется в зависимости от эквивалентного числа зубьев, для прямозубой конической передачи, определяется по формуле:

;=24,47 ≈ 24;

= 142,7 ≈143.

3,91,3,59.

0,85 – коэффициент вида зубьев.

=212МПа < 236 МПа;

=230 МПа < 277 МПа.

1. Основные параметры проектируемой зубчатой передачи конического редуктора.

Результаты вычислений:
Параметры		Значения
Тип двигателя		АИР180М6
Мощность двигателя Рном,(кВт)		18,5
Вращающий момент на ведущем валу Т1 , Н·м		177
Вращающий момент на ведомом валу Т2 , Н·м		1069
Частота вращения вала ведущего п1 , мин-1		980
Частота вращения вала ведомого п2 , мин-1		150
Угловая скорость вала ведущего ω1 , с-1		103
Угловая скорость вала ведомого ω2 , с-1		16
Фактическое передаточное число иф		6,26
Внешний окружной модуль me, мм		4,39
Средний окружной модуль mnm,мм		3,76
Передача (форма зуба)		прямозубая
Угол наклона линии зуба β		0º
Окружная скорость в зацеплении υ, м/c		4,45
Степень точности передачи		7
Параметры	шестерня [1]	колесо [2]
Силы в зацеплении, Н
окружная Ft, Н	4086	4086
осевая Fa,Н	476	1398
радиальная Fr, Н	1398	476
Материал	45	45
Твёрдость, HB	269	229
Число зубьев	23	144
Углы дел. конусов	18º63 ´	71º37 ´
Конусное расстояние, мм	Среднее	Внешнее
	135,28	157,78
Диаметр, мм
внешний делительный dе	101	300
внешний вершин зубьев dае	108	302
средний делительный d	86	257
Ширина венца b, мм	45	45
Напряжения, МПа
Допускаемое [σн]	480
Расчетное σн	426
Допускаемое [σF]	277	236
Расчетное σF	230	212