Редуктор одноступенчатый цилиндрический

Определение механических свойств материала.

  Из прилож. 6. выбираем материал для зубчатых колёс:

 - для шестерни: сталь 40Х с термообработкой - нормализация до НВ 220,

 - для колеса: сталь 40Х с термообработкой - нормализация до НВ 180.

для шестерни: предел текучести  = 640 МПа, предел прочности   = 790 МПа,

для колеса: предел текучести  = 790 МПа, предел прочности   = 980 МПа.

Определяем допускаемое контактное напряжение для материала шестерни и колеса при заданной долговечности t = 10 000 часов.

Определяем число рабочих циклов:

  Для шестерни: N_ц1 = 60*2940*10 000 = 1,8*10⁹

  Для колеса: N_ц2 = 60*525*10 000 = 0,32*10⁹

  При N_ц >10⁷ принимаем коэффициент долговечности К_HL = 1,0

  Коэффициент безопасности для нашего случая равен 1,1

  Допускаемые контактные напряжения для материалов зубчатой передачи определяем по формуле:

 ,

где  - предел контактной выносливости, соответствующий базовому числу циклов, берётся из таблицы 6.

 = 2НВ + 70 = 2*220 + 70 = 510 МПа – для шестерни

₁ = 510*1,0/1,1 = 464 МПа – для шестерни

 = 2НВ +70/ = 2190 + 70/ = 450*1,0/1,1 = 409 МПа - для колеса.

  Дальнейший расчёт ведём по = 409 МПа.

Допускаемые напряжения на выносливость при изгибе:

, где  - 1,8*НВ.

  Для шестерни ()₁ = 1,8*220 = 396 МПа.

  Для колеса ()₂ = 1,8*180 = 324 МПа.

 = 1,75 – коэффициент безопасности, учитывающий нестабильность свойств материала и ответственность рабочей машины, способ получения заготовок.

 = 1,0 – коэффициент, учитывающий влияние двухстороннего приложения нагрузки.

 = 1-2 – коэффициент, учитывающий величину НВ, шлифовку зубьев и Т/О.

 = 1,0 – коэффициент, учитывающий градиент напряжений, концентрацию напряжений и величину модуля.

₁ = 396/1,75 = 226 МПа; ₂ = 324/1,75 = 185 МПа.

Расчёт прямозубой передачи.

  Определим межосевое расстояние из условия контактной выносливости по формуле:

 [мм],

 где Т₂ – крутящий момент на колесе [нмм]

 - для прямозубых колёс.

В ГОСТ приведены значения коэффициента ,

тогда  можно вычислить по формуле:  = 0,27,

по прилож. 3. принимаем  = 0,2.

 = 1,15 – коэффициент, учитывающий распределение нагрузки по ширине зубчатого венца, находится по графикам.

К_а = 49 – вспомогательный коэффициент в системе СИ.

 = 323,12мм, примем по ГОСТ  = 355мм.

  Для ориентировочной оценки величины модуля можно использовать рекомендации:

m_n = 0.02* = 0.013*355 = 4,62мм.  Примем по ГОСТ 9563-85 m_n = 5мм.

 Определим суммарное число зубьев  = 142, примем =142

Определим суммарное число зубьев шестерни и колеса:  = 21,5, примем =21, тогда = 145 – 21 = 121.