Силовые проверочные расчеты зубчатых передач

 

Коробка скоростей тихоходная, так как n_{шп min}< 80 мин^-1

Расчетными будут являться нижние точки структурного графика, а на предшпиндельном валу определяем дополнительную точку исходя из условия:

Определение расчетных частот вращения валов

 

Определение крутящих моментов на валах

Строим структурный график с расчетными точками

 

											n мин-1
	nэл  1430 мин-1										1400
											900
											500
											355
											224
											140
											90
											56
Эл. Прив.		I гр”a”		II гр”б”		III гр”в”		IV пост.		V

Рис 2.5 - Структурный график

 

Силовой проверочный расчет зубчатых передач

В каждой групповой передаче будем проверять меньшее зубчатое колесо.

Группа «а»

Рассчитываемое колесо Z = 25 b = 13 мм, m = 2,5 мм, расположение не симметричное.

Степень точности 7С, НВ < 350

Диаметр делительной окружности d = m × Z = 2,5 × 25 = 62,5 мм

Крутящий момент:

Окружная сила:

Передаточное число

 

Коэффициент нагрузки

К_Н = К_Нa × К_Нb × К_Нv = 1 × 1,1 × 1,14 = 1,25

К_Нa = 1 (колеса прямозубые)

К_Нb = 1,1 ()

К_Нv = 1,14 (  )

Проверяем передачу на контактную выносливость

 

Коэффициент формы зуба

У_F = 3,96 (при Z = 25)

Коэффициент нагрузки

К_F = К_Fb × К_Fv = 1,04 × 1,28 = 1,33

К_Fb = 1,04 (  )

К_Fv = 2К_Hv – 1 = 2 × 1,14 – 1 = 1,28

Проверяем передачу на выносливость при изгибе.

Назначаем материал зубчатого колеса – сталь 45XH закалка ТВЧ, поверхностная НRС 48…52

Группа «б»

Рассчитываем передачу

Рассчитываемое колесо Z = 16 b = 18 мм, m = 3 мм, расположение не симметричное.

Степень точности 7С, НВ < 350

Диаметр делительной окружности d = m × Z = 3 × 16 = 48 мм

Крутящий момент:

Окружная сила:

Передаточное число

 

Коэффициент нагрузки

К_Н = К_Нa × К_Нb × К_Нv = 1 × 1,25 × 1,07 = 1,33

К_Нa = 1 (колеса прямозубые)

К_Нb = 1,25 ()

К_Нv = 1,07 (  )

Проверяем передачу на контактную выносливость

 

Коэффициент формы зуба

У_F = 4,3 (при Z = 16)

Коэффициент нагрузки

К_F = К_Fb × К_Fv = 1,12 × 1,14 = 1,27

К_Fb = 1,12 (  )

К_Fv = 2К_Hv – 1 = 2 × 1,07 – 1 = 1,14

Проверяем передачу на выносливость при изгибе.

Назначаем материал зубчатого колеса – сталь 12XГТ цементация рабочих поверхностей с закалкой (НRС 56…62 / НRС 30…40)

Группа «в»

Рассчитываем передачу

Рассчитываемое колесо Z = 20 b = 25 мм, m = 2,5 мм, расположение не симметричное.

Степень точности 7С, НВ < 350

Диаметр делительной окружности d = m × Z = 2,5 × 20 = 50 мм

Крутящий момент:

Окружная сила:

Передаточное число

 

Коэффициент нагрузки

К_Н = К_Нa × К_Нb × К_Нv = 1 × 1,1 × 1,04 = 1,14

К_Нa = 1 (колеса прямозубые)

К_Нb = 1,1 (  )

К_Нv = 1,04 (  )

Проверяем передачу на контактную выносливость

 

Коэффициент формы зуба

У_F = 4,12 (при Z = 20)

Коэффициент нагрузки

К_F = К_Fb × К_Fv = 1,07 × 1,08 = 1,15

К_Fb = 1,07 (  )

К_Fv = 2К_Hv – 1 = 2 × 1,04 – 1 = 1,08

Проверяем передачу на выносливость при изгибе.

Назначаем материал зубчатого колеса – сталь 12XH3A цементация рабочих поверхностей с закалкой 56…62 НRС / 30…40 НRС

Постоянная

Рассчитываем передачу

Рассчитываемое колесо Z = 28 b = 22 мм, m = 3,5 мм, расположение не симметричное.

Степень точности 7С, НВ < 350

Диаметр делительной окружности d = m × Z = 3,5 × 28 = 98 мм

Крутящий момент:

Окружная сила:

Передаточное число

 

Коэффициент нагрузки

К_Н = К_Нa × К_Нb × К_Нv = 1 × 1,1 × 1,04 = 1,14

К_Нa = 1 (колеса прямозубые)

К_Нb = 1,1 (  )

К_Нv = 1,04 (  )

Проверяем передачу на контактную выносливость

 

Коэффициент формы зуба

У_F = 3,85 (при Z = 28)

Коэффициент нагрузки

К_F = К_Fb × К_Fv = 1,07 × 1,08 = 1,15

К_Fb = 1,07 (  )

К_Fv = 2К_Hv – 1 = 2 × 1,04 – 1 = 1,08

Проверяем передачу на выносливость при изгибе.

Назначаем материал зубчатого колеса – сталь 12XH3A цементация с закалкой рабочих поверхностей 56…62 НRС / 30…40 НRС