Проектировочный расчет двухступенчатого планетарного редуктора, страница 14

k_FL – коэффициент долговечности;                        k_FC = 1 для нереверсивных нагрузок;

(s_F)_a-g = (800 / 1,7) * 1 * 1 = 470,6 МПа.

 Условие, поставленное в начале пункта, выполняется.

·  Быстроходная ступень.

-  расчет действующих напряжений, влияющих на фактор изгибной выносливости.

(s_F)_a2 = 2000 * T_F2 * k_Fa * k_FS * k_FV * (Y_F)_a2 / (b_W * m * (d_w)_a2),

(s_F)_g2 = (s_F)_a2 (Y_F)_g2 / (Y_F)_a2, где k_Fa – коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки между зубьями, зависящий от окружной скорости и степени точности изготовления колеса, равен 1,02.

T_F2 = T_Н2 = 44,6 Н;    k_FS = 1,08 – коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по ширине венца в начальный момент времени.

k_FV = 1 + V_F = 1 + 4,76 * 10^-4 * w_FV * b_w (d_w)_a / (T_F2 * k_FS)

w_FV = d_F * g₀ * V * ((a_w)_a-g / u) = 0,016 * 38 * 2,1 * (32 / 0,96) = 7,37 Н/мм.

k_FV = 1 + (4,76 * 10^-4 * 7,37 * 33,8 * 17 / (44,6 * 1,08)) = 1,04,

(Y_F)_a2, (Y_F)_g2 – коэффициенты, учитывающие форму зуба в зависимости от числа зубьев.

(Y_F)_а2 = 3,9                 (Y_F)_g2 = 3,8

(s_F)_a2 = 2000 * 44,6 * 1,02 * 1,08 * 1,04 * 3,9 / (17 * 2 * 33,8) = 346,8 МПа.

(s_F)_g2 = 346,8 * 3,8 / 3,9 = 337,9 МПа.

-  расчет допустимых напряжений.

(s_F)_a-g = s⁰_Flimb * (k_FL)_a-g * (k_FC)_a-g / [S_F], где

s⁰_Flimb – зависит от метода термообработки стали типа стали;

[S_F] – коэффициент запаса прочности материала;

k_FL – коэффициент долговечности;                        k_FC = 1 для нереверсивных нагрузок;

(s_F)_a-g = (800 / 1,7) * 1 * 1 = 470,5 МПа.

 Условие, поставленное в начале пункта, выполняется.

3.4.        Выбор посадок.

Стандарт СЭВ рекомендует применять посадки в системе вала и в системе отверстия, причем применение системы отверстия предпочтительнее, поскольку в этом случае сокращается номенклатура инструментов и калибров. Систему вала применяем в случае технологической целесообразности (несколько посадок на одном валу или применение стандартных деталей с охватываемой поверхностью). Исходя из вышесказанного, выбираем стандартные посадки в системе отверстия для сопряжения подшипников с валами, осями сателлитов, сателлитами.

3.5.        Расчет КПД редуктора.

h = (1 – p₂ * y^h2 / (p₂ + 1)) * (1 – p₁ * y^h1 / (p₁ + 1)), где

y^h2 , y^h1 – коэффициенты потерь, y^h = 2,3 * f * ((1/z_a) ± (1/z_g)), где f – коэффициент трения.

f определяется в зависимости от суммы скоростей контактирующих точек относительно зоны контакта.

V_S = 2V^h sin a_tw, где V^h – окружная скорость зубчатых колес, a_tw – угол зацепления в торцевом сечении, a_tw = 20°.

V^h = pd_w |n_a - n_h| / 60,             V^h1 = 3,14 * 65,2 * 10^-3 * 198 / 60 = 0,67 м/с

V_S¹ = 2 * 0,67 * sin20° = 0,46 м/с, тогда f₁ = 0,071

y^h1 = 2,3 * 0,071 * (1/22 + 1/29) = 0,013      y^h2 = 3,14 * 0,042 * 1387 / 60 = 3,04 м/с

V_S² = 2 * 3,04 * sin20° = 2,06 м/с, тогда f₂ = 0,073

y^h2 = 2,3 * 0,073 * (1/21 + 1/39) = 0,012

h = (1 – 4,7 * 0,012 / (4,7 + 1)) * (1 – 3,6 * 0,013 / (3,6 + 1)) = 0,98.

3.6.        Выбор смазочного материала.

Экономичность и долговечность машин в большей степени зависит от правильного выбора смазочного материала. Обычно коэффициент трения в парах снижается с увеличением вязкости смазочного материала, но и повышаются потери на перемешивание этого материала. Поэтому выбор смазочного материала представляет собой нахождение оптимального решения этой проблемы.

Для смазывания поверхностей зубчатых передач со стальными зубчатыми колесами ориентировочное значение вязкости масла, определяемое по формуле:

X_з.п = 10^-5 * H_нv * s_н² / V, где V – окружная скорость в зацеплении (м/с), H_нv – твердость по Виккерсу активных поверхностей зубьев, s_н² – квадрат контактных напряжений, МПа.

Количество заливаемого масла выбираем из условия 0,3 л на 1 кВт мощности электродвигателя.

Vмасла = 0,3 * 18,5 = 5,6 л.

3.6.1.     Тихоходная ступень.

H_нv = 720, т.к. НВ = 590, s_н = 790 МПа, V = 0,71 м/с

X_з.п = 10^-5 * 720 * (790)² / 0,71 = 6328,

значит предел вязкости u_|50 = (300 ¸ 350) * 10⁶ м²/с.

Выбираю масло ИТД – 220.

3.6.1.     Быстроходная ступень.