Расчет редуктора мощностью на выходном валу 53 кВт и частотой вращения выходного вала 235 об/мин

Ширина шестерни должна быть на 4 мм больше ширины колеса: мм.

Нормальный модуль зацепления принимаем в пределах:

 мм.

Принимаем стандартный модуль зацепления m_n = 3 мм.

Стандартное значение модулей

При определении оптимального угла наклона зуба учитываем, что коэффициент осевого перекрытия должен соответствовать условию > 1,1. Принимаем = 1,6. Угол наклона зуба, который должен быть в пределах , определяется по формуле     .

Тогда угол наклона зуба к образующей делительного цилиндра  

Суммарное число зубьев шестерни и колеса:

.

Принимаем целое число 131.

Число зубьев шестерни . Необходимо учитывать, что по условию неподрезания зубьев . Принимаем .

Число зубьев колеса .

Уточняем передаточное отношение: .

Фактическое значение передаточного отношения не должно отличаться от номинального более чем на 2,5 % при , и на 4 % при .

Определяем процент расхождения: .

Фактическая частота вращения ведомого (выходного) вала редуктора  об/мин.

Отклонение действительной частоты вращения ведомого вала от заданной не должно превышать 4 %.

Величину угла наклона зуба уточняем при помощи формулы

,

,           .

Делительные диаметры шестерни и колеса:

 мм;   мм.

Проверка: мм.

Диаметры окружностей выступов шестерни и колеса:

 мм;

 мм.

Диаметры окружностей впадин шестерни и колеса определяются по формуле 

где   с – радиальный зазор, , мм.

 мм,

 мм,

 мм.

4. Проверочный расчет на прочность по контактным напряжениям

Условие прочности зубчатой передачи по контактным напряжениям:

,

где   – коэффициент, учитывающий повышение прочности косозубых колес по контактным напряжениям (для прямозубых колес =1);

         – стандартный угол зацепления, ;

        – коэффициент расчетной нагрузки.

Коэффициент , учитывающий повышение прочности косозубых передач по контактным напряжениям, определяется по формуле

,

где  – коэффициент, учитывающий неравномерность нагрузки одновременно зацепляющихся пар зубьев.

        – коэффициент торцового перекрытия, определяемый по формуле

.

Коэффициент  зависит от окружной скорости и назначенной степени точности (квалитета) изготовления передачи. Окружная скорость определяется по формуле . Степень точности назначается при помощи таблицы:

Коэффициент  определяется по таблице:

Коэффициент расчетной нагрузки  определяется по формуле =, где  – определенный ранее коэффициент концентрации напряжений, а  – коэффициент, учитывающий динамический характер приложения нагрузки. Определяется коэффициент динамической нагрузки  по графику в зависимости от окружной скорости и назначенного квалитета точности изготовления передачи.

Окружная скорость  м/с.

Назначаем 9 степень точности изготовления передачи. Определяем коэффициент, учитывающий неравномерность нагрузки одновременно зацепляющихся пар зубьев и зависящий от окружной скорости и назначенной степени точности изготовления (квалитета): По таблице определяем =1,13. 

Коэффициент торцового перекрытия:

.

Коэффициент, учитывающий повышение прочности косозубых передач по контактным напряжениям:   .

При помощи графика определяем коэффициент динамической нагрузки .

Коэффициент расчетной нагрузки =

Определяем напряжение, возникающее в линии контакта зубьев, и сравниваем его с допускаемым:

 Па-условие прочности выполняется

Фактическое напряжение в линии контакта зубьев  не должно превышать допускаемое более чем на 4% и не должно быть менее допускаемого более чем на 20 %.

5. Расчет валов и корпуса редуктора. Выбор подшипников

Проектным расчетом определяется минимальный диаметр вала (диаметр выходного конца вала, предназначенного для установки муфты). Диаметры цапф должны быть согласованы с диаметрами внутренних колец