Машиностроение \ Основы расчёта и конструирования элементов судовых машин и механизмов

Резьбовые соединения: Методическое пособие по самостоятельному выполнению студентами расчетно-графических работ, страница 18

Тогда (касалельно окружности диаметра быстроходного колеса и, следовательно. перпендикулярно оси промвала колеса)

- находим радиальную силу

- находим осевую силу

7.2.7 Проверка зубьев колеса по контактным напряжениям (косозубая пара №4)

Расчетные контактные напряжения определяем по формуле: , где

- вспомогательный коэффициент для косозубых передач;

- коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями для косозубых передач (см. стр. 37 [1]).

- коэффициент концентрации нагрузки, принимаем в зависимости от значения коэффициента ширины колеса относительно межосевого расстояния и коэффициента ширины колеса относительно своего диаметра (см. таблицу 11).

Тогда коэффициент (см. п. 7.1.1.в) табл.11 пересечение верхней подстроки строки «несимметричное» и середину между столбцами ).

- коэффициент динамической нагрузки для косозубых колес при твердости материала зуба (см. п. 7.1.8. настоящего расчёта).

, , , (примечание: берём в формулу определения даже если диаметр будет браться по шестерне, т.к. берётся меньшая ширина из двух и ). Все составляющие формулы известны, находим :

Т.е. расчетные значения меньше допускаемых контактных напряжений .

7.2.8 Проверка зубьев колес по напряжениям изгиба

Расчетные напряжения изгиба зубьев определяем по формуле:

, где

- коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями

Сначала по по окружной скорости колеса ,

определяется степень точности передачи из таблицы 12 (п. 7.1.9. настоящего пособия), она для нашей косозубой передачи 8.

Потом по степени точности 8 определяется коэффициент по нижеследующей таблице:

Для косозубых колес, где, , принимают:

	0,72	0,81	0,91	1,0
Степень точности	6	7	8	9

Тогда окончательно принимаем

- коэффициент принимаем в зависимости от значения коэффициента ширины колеса относительно межосевого расстояния (см. п. 7.1.9. табл. 13)

- коэффициент динамической нагрузки принимаем согласно п. 7.1.8. настоящего расчёта, для косозубых колес при твердости материала колеса

- коэффициент формы зуба колеса. Определяем в зависимости от эквивалентного числа зубьев

согласно таблицы 14 (см. п.7.1.9. настоящего расчёта) при и при находим

- коэффициент учитывающий угол наклона зуба вычисляем по формуле:

, ,

Все составляющие формулы определения известны, поэтому находим расчетные напряжения изгиба зубьев колеса:

Следовательно, прочность зубьев (косозубой зубчатой пары №4) по напряжениям изгиба обеспечена.

8. ПРОЕКТНЫЙ РАСЧЕТ РЕДУКТОРА

Выбор материала валов

Для изготовления быстроходного и промежуточного валов принимаем сталь 40Х со следующими механическими характеристиками: , ,

, , , твердость .

Для изготовления тихоходного вала применяем Сталь 45, со следующими механическими характеристиками: , , , , , твердость .

8.1 Предварительно определяем средний диаметр быстроходного вала из расчета только на кручение при пониженных допускаемых напряжениях:

8.1.1. Средний диаметр быстроходного вала. , где - крутящий момент на быстроходном валу,

- допускаемое напряжение,

Тогда ,

Так как диаметр выходного вала электродвигателя марки 4А132s равен (таблица 3 [1]), то диаметр быстроходного вала принимают не меньше , для возможности применения стандартной муфты в соединении быстроходного вала с электродвигателем. Используем рис. 11, а) для определения конструкции быстроходного вала в сборе с шестерней и полумуфтой: Рис 11 а)

где диаметр под полумуфту быстроходного вала , - диаметр под уплотнения (и все последующие) выбираем увеличеным с кратностью увеличения 5мм: , диаметр под подшипники , диаметр вала под шестерню . рис. 11 б) конструкция промежуточного вала в сборе с колесом и шестерней: рис. 11 б)

8.1.2 Расчет среднего диаметра промежуточного вала (см рис 11 б)

, где - крутящий момент на промежуточном валу, - допускаемое напряжение,

диаметр вала под подшипники , диаметр вала под шестерню , диаметр вала под зубчатое колесо

Примечание: диаметр отверстия в корпусе под подшипник может быть увеличен до величины не менее чем габаритный диаметр прямозубой шестерни исходя из необходимости обеспечения монтажа промвала в корпус редуктора с уже надетой шестернёй. В этом случае следует ставить один подшипник (со стороны шестерни увеличеного размера №211)

8.1.3 Расчет среднего диаметра тихоходного вала

, где - крутящий момент на тихоходном валу, - допускаемое напряжение,