Проверки зубьев колеса по контактным напряжениям и по напряжениям изгиба

Определяем коэффициент нагрузки К в зависимости от окружной скорости колеса и степени точности передачи.

Окружная скорость колеса

₂= w ₂ d₂/2= 18,9× 0,224/2= 2,1 м/с

 

Принимаем 7-ю степень точности изготовления передачи по табл. 4.7. [1].Коэффициент нагрузкиК=1 по [1], с. 65.

Уточняем величину допускаемого контактного напряжения по фактической скорости скольжения:

[]_н= 140МПа.

Определяем расчетное контактное напряжение в зацеплении:

 

s_H=340 ÖF_t2K/(d₁d₂)£[s]_H

[о]_Н= 340 Ö2116× 1 /(56 ×224) =139.6 МПа £ [s]_н= 140 МПа

 

Проверяем прочность зубьев колеса по напряжениям изгиба. Вычисляем эквивалентное число зубьев колеса:

 

z_v2=z₂/cos³ g= 32/0,895³=44,63

 

Принимаем коэффициент формы зуба Y_F2 =2.12

Определяем расчетное напряжение изгиба в основании зуба:

 

s_F2=0,7Y_F2F_t2K/(b₂m)<[s]_F2F2=0,7×2.12×2116×1/(53×7) =8,5 МПа< [s]_F2=69,45 МПа

 

Прочность зубьев колеса обеспечена

 

Таблица 4 - Геометрические параметры червячной передачи

Наименование параметра	Обозначение	Ед. измерения	Значение
			червяка	колеса
Тип червяка	-	-	архимедов	-
Модуль зацепления осевой	m	мм	7	7
Модуль нормальный	mn	мм	7	7
Число заходов червяка и число зубьев колеса	Z	-	4	32
Коэффициент диаметра червяка	Q	-	8	-
Коэффициент смещения	х	-	0	0
Делительный угол подъема витков червяка	γ	град.	26,6 0	-
Начальный угол подъема витков червяка	γw	град.	26,60	-
Диаметр начальной окружности	dώ	мм	56	224
Делительный диаметр	d	мм	56	224
Диаметр окружности вершин	dа	мм	70	238
Диаметр окружности впадин	df	мм	39	-
Наибольший диаметр червячного колеса	daМ²	мм	-	245
Длина нарезанной части червяка	b1	мм	125	-
Ширина венца колеса	b2	мм	-	53
Угол обхвата червяка венцом колеса	2δ	град.	104,60	-
Степень точности	-	-	7-В	7-В

 

 

Проектный расчет валов редуктора

 

Предварительный расчет валов редуктора проводим на кручение по пониженным допускаемым напряжениям.

Ведущий вал.

Определяем диаметр выходного конца вала по расчету на кручение при [τ_к]=20МПа:

 

(3.1)

 

Так как вал редуктора соединен муфтой с валом электродвигателя, то необходимо согласовать диаметры ротора d_дви вала d_в1. У подобранного электродвигателя диаметр вала d_дв=32 мм. Выбираем МУВП по ГОСТ 21424-75 с расточками полумуфт под d_дв=32 мм и d_в1=32 мм

Диаметр вала под подшипник d_п1=35

Шестерню выполняем за одно целое с валом.

Ведомый вал.

Определяем диаметр выходного конца вала по расчету на кручение при [τ_к]=20МПа:

 

 

Диаметр вала под подшипниками d_п3=40 мм.

Диаметр вала под колесом d_к4=45 мм.

Диаметры остальных участков валов назначаем исходя из конструктивных соображений при компоновке редуктора.

 

Конструктивные размеры зубчатой пары редуктора

Вал-шестерня

Размеры шестерни:

d₁= 56 мм, d_е1= 70 мм, d_еа1= 39 мм, b₁= 125 мм.

 

Конструктивные размеры зубчатого колеса

 

Размеры колеса:

d₂=224 мм, d_е2=238 мм, d_еа2=245 мм, d_{к 2}=45 мм;

 

диаметр ступицы

 

d_ст=1,6∙d_{к 2}(4)

d_ст=1,6∙d_{к 2}=1,6∙45=72 мм;

 

длина ступицы

 

l_ст=(1,2…1,5)∙d_{к 2}=(1,2…1,5)∙45=54 …67.5 мм,

 

принимаем l_ст=60 мм;

толщина обода

 

δ_о=(2,5…4) m=(2,5…4) ∙7=17,5…28 мм,

 

принимаем δ_о= 20 мм;