Эпюры изгибающих и крутящих моментов для тихоходного вала.

Определение допускаемых контактных напряжений

Допускаемые контактные напряжения при расчетах на прочность определяются отдельно для зубьев шестерни и колеса .

- допускаемое контактное напряжение:

– безопасности:

- коэффициент долговечности: ;

Следовательно:

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Определение допускаемых напряжений изгиба

Проверочный расчет зубчатых передач на изгиб выполняется отдельно для зубьев шестерни и колеса по допускаемым напряжениям изгиба и .

- допускаемое напряжение изгиба:

– безопасности при изгибе:

- коэффициент долговечности: ;

– коэффициент реверсивности:

Следовательно:

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

3 Расчет зубчатого редуктора

Редуктор – передача, установленная в закрытом корпусе и служащая для снижения угловой скорости и повышения вращающего момента на ведомом валу.

Проектный расчет

1) Определим межосевое расстояние α_w, мм:

- вспомогательный коэффициент:

– коэффициент ширины венца колеса:

– передаточное число редуктора:

- вращающий момент на тихоходном валу редуктора:

- допускаемое контактное напряжение колеса:

– коэффициент неравномерности нагрузки по длине зуба:

2) Определим модуль зацепления m, мм:

– вспомогательный коэффициент:

 

- делительный диаметр колеса, мм:

- ширина венца колеса, мм:

;

– допускаемое напряжение изгиба Н/мм²:

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

3) Определим угол наклона зубьев для косозубых передач:

4) Определим суммарное число зубьев шестерни и колеса:

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

6) Определим число зубьев шестерни:

7) Определим число зубьев колеса:

8) Определим фактическое передаточное число u_ф и проверим его отклонение u от заданного u:

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

9) Определим фактическое межосевое расстояние:

10) Определим основные геометрические параметры передачи, мм:

Параметр	Шестерня	Колесо
Диаметр	делительный	;
вершин зубьев	;	;
впадин зубьев	;	;
Ширина венца		;

Проверочный расчет

1) Проверим межосевое расстояние:

2) Проверим пригодность заготовок колес. Запишем условие пригодности заготовок колес:

где

- диаметр заготовки шестерни:

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

- толщина диска заготовки колеса закрытой передачи:

- предельные значения;

Условие выполняется, следовательно, заготовка пригодна для использования.

3) Проверим контактные напряжения , Н/мм².

К – вспомогательный коэффициент: К=376;

– окружная сила в зацеплении, Н:

– коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями. Для косозубых определяется в зависимости от окружной скорости колес м/c, и степени точности передачи.

– коэффициент неравномерности нагрузки по длине зуба:

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

- допускаемое контактное напряжение колеса:

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

–перегрузка.

4) Проверим напряжения изгиба зубьев шестерни и колеса , Н/мм²:

m – модуль зацепления, мм: m=2;

- ширина зубчатого венца колеса, мм: ;

- окружная сила в зацеплении, Н:

– коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями. Для косозубых зависит от степени точности передачи: ;

– коэффициент неравномерности нагрузки по длине зуба: ;

– коэффициент динамической нагрузки, зависящий от окружной скорости колес и степени точности передачи: ;

– коэффициенты формы зуба шестерни и колеса. Определяются в зависимости от эквивалентного числа зубьев шестерни и колеса , где - угол наклона зубьев.

Следовательно, ; ;

- коэффициент, учитывающий угол наклона зуба:

и - допускаемые напряжения изгиба шестерни и колеса, Н/мм²:

; ,

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Силы в зацеплении закрытой передачи

1) Окружная:

2) Радиальная:

3) Осевая:

 

Расчет валов

Проектный расчет

Расчет тихоходного вала.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Определим размеры ступеней валов одноступенчатого редуктора, мм:

− размер фаски: С=2мм;

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

.

Определим размеры ступеней валов одноступенчатого редуктора, мм:

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

− размер фаски: С=1,5мм;

Эпюры изгибающих и крутящих моментов для тихоходного вала.

 

 

 

 

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Составим систему уравнений для вертикальной плоскости:

Составим систему уравнений для горизонтальной плоскости:

Определим усилие от муфты:

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

4.2 Проверочный расчет (тихоходный вал)

Определение коэффициентов запаса прочности в опасных сечениях вала.

1) Определим нормальные напряжения в опасном сечении вала, Н/мм²:

– суммарный изгибающий момент в рассматриваемом сечении, Нм:

- осевой момент сопротивления сечения вала, мм³:

2) Определим касательные напряжения в опасном сечении вала, Н/мм²:

– крутящий момент тихоходного вала, Нм:

– полярный момент инерции сопротивления сечения вала, мм:

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

3) Определим коэффициент концентрации нормальных и касательных напряжений для расчетного сечения вала:

и - коэффициенты концентрации напряжений. Они зависят от размеров сечения, механических характеристик материала. ;

– коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения: ;

- коэффициент влияния шероховатости: ;

- коэффициент влияния поверхностного упрочнения:

4) Определим пределы выносливости в расчетном сечении вала, Н/мм²:

и - пределы выносливости гладких образцов при симметричном цикле изгиба и кручения, Н/мм²:

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

5) Определим коэффициенты запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям:

6) Определим общий коэффициент запаса прочности в опасном сечении: