Глава 3 расчет второй тихоходной прямозубой пары

Вначале рассчитываем вторую прямозубую пару, как более нагруженную и в основном определяющую габариты редуктора.

3.1 Определение межосевого расстоянияи других параметров

(25)

где u – передаточное отношение второй ступени, u = 1,58;

– приведенный модуль упругости; = 210 ГПа;

– коэффициент ширины колеса относительно межосевого расстояния; принимается по рекомендации таблицы 4.6, = 0,3.

Т ₁– крутящий момент на ведомом валу; Т ₁ = 156,95 Н∙м.

– коэффициент концентрации нагрузки; определяется по графику (рисунок 4.9) [1] в зависимости от коэффициента ширины шестерни

.

По графику рисунка 4.9 [1] находим

В результате получаем:

мм.

Округляя по ряду Rа 40, принимаем а ₂=160 мм.

Находим b_w – ширину колеса второй ступени:

; (26)

мм.

По таблице 4.7 [1] принимаем и находим модуль по формуле:

; (27)

мм.

По таблице 4.8 [1] назначаем модуль m = 2мм.

Суммарное число зубьев:

; (28)

Число зубьев шестерни:

; (29)

Примем z ₁ =62.

Число зубьев колеса:

z ₂ = – z ₁; (30)

z ₂= 160 – 62 =98.

Фактическое передаточное число:

= ; (31)

.

Делительные диаметры шестерни и колеса определяются по формулам:

d ₁ = z ₁ m; (32)

d ₁= 62·2 = 124 мм.

d ₂ = z ₂ m; (33)

d ₂ = 98·2 = 196 мм.

3.2 Выполнение проверочного расчета на усталость по контактным напряжениям

, (34)

где – коэффициент расчетной нагрузки; определяется по формуле:

(35)

где – коэффициент динамической нагрузки; определяется по таблице 4.10 [1].

Определим окружную скорость:

; (36)

.

По таблице 4.11 [1] назначаем восьмую степень точности. По таблице 4.10 [1] =1.04.

Определим по формуле 35.

.

По формуле (34), учитывая, что , находим:

<500

Определим погрешность Δ:

Т.к. значения расходятся более чем на 4%, то мы их сближаем путем изменения ширины колеса по условию, которое следует из формулы:

(37)

Принимаем ширину колеса b_w = 23мм. Сделаем пересчет:

<500

Расхождение не более 4%.

3.3 Выполнение проверочного расчета по напряжениям изгиба

(38)

где – коэффициент формы зуба;

– коэффициент расчетной нагрузки.

По графику (рисунок 4.10 [1]) при х = 0 находим для шестерни =3,73; для колеса = 3,75.

Расчет выполняем по тому из колес пары, у которого меньше отношение

В нашем случае

.

По графику (рисунок 4.9 [1]) =1,08. По таблице 4.10 [1] = 1,12.

При этом .

Далее определяем:

, (39)

где – делительный диаметр шестерни ( =34,14 мм);

.

По формуле (38):

.

3.4 Выполнение проверочного расчета на заданную перегрузку

Выполняем проверочный расчет на заданную перегрузку по формулам:

; (40)

.

. (41)

.

Условия прочности соблюдаются.