Проверка зубьев передачи на изгиб

Проверяем зубья на выносливость по напряжениям изгиба по формуле:

Здесь коэффициент нагрузки K_F = K_FβK_Fv=1,23*1,1 = 1,35;

при =1,55, твердости НВ < 350 и симметричном расположении зубчатых колес относительно опор К_Fβ = 1,23 [1, табл. 3.7], K_Fv = 1,1 [1, табл. 3.8].

Y_F - коэффициент, учитывающий форму зуба и зависящий от эквивалентного числа зубьев z_v:

у шестерни:

у колеса:

Y_F₁= 3,938, Y_F₂= 3,6.

Определяем коэффициенты Y_β и K_Fα:

для средних значений коэффициента торцового перекрытия ε_а=1,5 и 8-й степени точности K_Fa = 0,92.

Допускаемое напряжение по формуле:

По табл. 3.9 [1]для стали 45 улучшенной при твердости HВ < 350

σ _Fimb = 1.8НВ.

для шестерни σ _F _limb = 1,8*230 = 415 МПа,

для колеса σ _F _limb = 1,8*200 = 360 МПа.

[S_F] = [S_F]’ [S_F]” - коэффициент безопасности,

где [S_F]’ = 1,75 [ 1,табл. 3.9],

[S_F]” = 1 (для поковок и штамповок).

Следовательно, [S_F] = 1,75.

Допускаемые напряжения:

Для шестерни

Для колеса

Для шестерни

Для колеса

Дальнейший расчет следует вести для зубьев колеса, для которого найденное отношение меньше.

Проверяем прочность зуба колеса по формуле:

- условие прочности выполнено.

4. Предварительный расчет валов редуктора и выбор подшипников

Выбор материала валов.

Рекомендуется применять термически обработанные среднеуглеродистые и легированные стали, одинаковые для быстроходного и тихоходного вала. Примем сталь 45.

Выбор допускаемых напряжений на кручении.

Проектный расчет валов выполняется по напряжениям кручения. Поэтому для компенсации приближенности этого метода расчета допускаемые напряжения на кручении применяют заниженными. .

Для быстроходного вала (вала – шестерни) примем [τ_к] = 15 МПа, а для тихоходного вала (вала колеса) примем [τ_к] = 20 МПа.

Определение геометрических параметров ступеней валов.

Редукторный вал представляет собой ступенчатое цилиндрическое тело, количество и размеры ступеней которого зависят от количества и размеров установленных на вал деталей.1

Проектный расчет ставят целью определить ориентировочно геометрические размеры каждой ступени вала, ее диаметр d и длину l.

Вал - шестерня

Принимаем из стандартного ряда .

Длина вала

Диаметр вала под подшипник:

; где t=2.5- высота буртика.

Принимаем 40мм.

Длина второй ступени вала:

Диаметр вала третей ступени:

,где - координаты фаски подшипника.

Округляем до ближайшего большего значения по стандартному ряду .

Длину третьей ступени вала определим графически на эскизной компоновке.

Диаметр четвертой ступени равен диаметру второй ступени:

Вал - колесо

Диаметр первой ступени вала колеса под полумуфту:

Принимаем ближайшее большее значение из стандартного ряда: d₁=50 мм.

Длина вала первой ступени

Диаметр вала под подшипник

Принимаем .