Проектировочный расчет двухступенчатого планетарного редуктора, страница 13

Kнv = 1 + (4,76 * 10-4 * 5,2 * 30 * 69,2) / (253,3 * 1,1) = 1,1, где

dн = 0,014, g0 = 38, wmax = 160;         bw – ширина зубчатого венца = 30 мм, (dw)a – делительный диаметр колеса = 69,2 мм.

sн = (12120/69,2) * 1,3 * 0,78 * (253,3 * 1,088 * 1 * 1,1 * (1,04 + 1) / (30 * 1,04))0,5 = 790 МПа.

-  расчет допустимого напряжения.

[sн]a-g = sнlim * (kHL)a-g * zkzv / [Sн];

zk – коэффициент, зависящий от шероховатости зубьев, принимаем равным 0,9;

sнlim , [Sн] – зависят от механических свойств материала.

zv = 0,925 * V0,05 = 0,925 * 0,710,05 = 0,93;

(kHL)a-g = 1,035           sнlim = 23 HRC = 23 * 57 = 1311 МПа

[Sн] = 1,2        [sн]a-g = 1311 * 1,035 * 0,9 * 0,93 / 1,2 = 950 МПа.

Условие, поставленное в начале раздела, выполняется.

·  быстроходная ступень.

-  расчет окружной скорости вращения колеса.

V = p (dW)a nah / (60 * 1000) = 3,14 * 33,8 * 1188 / 60000 = 2,1 м/с, где

nah – относительная частота вращения центрального колеса а и водила h.

-  расчет напряжений на активных поверхностях зубьев.

sн = (12120 / (dW)a) * zн * zeн1 * kнe * kнv (n + 1) * kна / (bW u))0,5 £ [sн];

kна = 1, зависит от окружной скорости и степени точности по ГОСТ 1643 – 81.

zн = (2 cosb1 / sin2aw)0,5 = (1 / sin(2 * 20))0,5 = 1,247.

ze = ((4 - ea) / 3);         ea = 1,9 – 3,2 * (1/za + 1/zg) = 1,9 – 3,2 (1/21 – 1/39) = 1,66;   ze = ((4 – 1,66) / 3) = 0,88;     Tн1 = Ta / nW = 134 / 3 = 44,6 Н * м; kнe = W + (kнb0 - 1) kнw = 1,03 + (1,05 - 1) * 0,8 = 1,07, где

W = 1,03 при плавающем водиле h;            kнb0 - коэффициент неравномерности распределения нагрузки по ширине зубчатого венца центрального колеса c прямыми зубьями, равен 1,05;        kнw = 0,8;        kнv = 1 + Vн = 1 + 4,76 * 10-4 * Wнv * bw (dw)a / (Tн1 * kнe);   Wнv = dн * g0 * V ((aw)a-g / u)0,5 = 0,014 * 38 * 2,1 (32/0,96)0,5 = 6,5 Н/мм.

Kнv = 1 + (4,76 * 10-4 * 6,5 * 17 * 33,8) / (44,6 * 1,07) = 1,04.

sн = (12120/33,8) * 1,247 * 0,88 * (44,6 * 1 * 1,07 * 1,04 * (0,96 + 1) / (17 * 0,96))0,5 = 960 МПа.

-  расчет допустимого напряжения.

[sн]a-g = sнlim * (kHL)a-g * zkzv / [Sн];

zk – коэффициент, зависящий от шероховатости зубьев, принимаем равным 0,9;

zv = 0,925 * V0,05 = 0,925 * 2,10,05 = 0,985;

(kHL)a-g = 1      sнlim = 23 HRC = 23 * 57 = 1311 МПа

[Sн] = 1,2        [sн]a-g = 1311 * 0,9 * 0,985 / 1,2 = 970,5 МПа.

[sн]a-g ³ sн

Условие, поставленное в начале раздела, выполняется.

3.3.2.     Расчет на изгибную выносливость.

Расчет на изгибную выносливостьпредставляет представляет собой расчет, подобный расчету на контактную выносливость, но учитывающий влияние деформаций, возникающих при изгибе. Основное условие проверки тоже, что что и на контактную выносливость sF £ [sF].

·  Тихоходная ступень.

-  расчет действующих напряжений, влияющих на фактор изгибной выносливости.

(sF)a1 = 2000 * TF1 * kFa * kFS * kFV * (YF)a1 / (bW * m * (dw)a),

(sF)g1 = (sF)a1 (YF)g1 / (YF)a1, где kFa – коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки между зубьями, зависящий от окружной скорости и степени точности изготовления колеса, равен 1,01.

TF1 = TН1 = 253,3 Н;  kFS = 1,1 – коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по ширине венца в начальный момент времени.

kFV = 1 + VF = 1 + 4,76 * 10-4 * wFV * bw (dw)a / (TF1 * kFS)

wFV = dF * g0 * V * ((aw)a-g / u) = 0,016 * 38 * 0,71 * (69,2 / 1,04) = 3,52 Н/мм.

kFV = 1 + (4,76 * 10-4 * 3,52 * 30 * 69,2 / (253,3 * 1,1)) = 1,012,

где dF = 0,016, g0 = 38, wmax = 160, bw – ширина зубчатого венца, = 30 мм.

(YF)a1, (YF)g1 – коэффициенты, учитывающие форму зуба в зависимости от числа зубьев.

(YF)а1 = 3,85               (YF)g1 = 3,9

(sF)a1 = 2000 * 253,3 * 1,01 * 1,1 * 1,012 * 3,85 / (30 * 3,5 * 69,2) = 301,8 МПа.

(sF)g1 = 301,8 * 3,9 / 3,85 = 305,7 МПа.

-  расчет допустимых напряжений.

(sF)a-g = s0Flimb * (kFL)a-g * (kFC)a-g / [SF], где

s0Flimb – зависит от метода термообработки стали, типа стали;

[SF] – коэффициент запаса прочности материала;