Проектировочный расчет двухступенчатого планетарного редуктора (максимальный момент на тихоходном валу - 3000 Нм, частота вращения - 45 об/мин), страница 5

D%=((ia2h1)факт-ia2h1)/ia2h1=(31.35 - 32)/32×100%= -2.03%—погрешность <5%

Определение размеров колес

da1=m1×za1=2.5×24=60 мм

db1=m1×zb1=2.5×90=225 мм

dg1=m1×zg1=2.5×33=82.5 мм

da2=m2×za2=1.5×20 =30 мм

db2=m2×zb2=1.5×112=168 мм

dg2=m2×zg2=1.5×46 =69 мм


Т.к.  daH> daF для обеих ступеней, то bw рассчитываем по формуле:

bw1=7163×208.4×1.18×1.1×(1.375+1)/(602×1.375×10992)=38.427 Þbw=38 мм

bw2=7163×31.25×1.2×1.1×(2.3+1)/(302×2.3×1092.52)=20.224 Þbw=20 мм

Расчет диаметров колес из условия обеспечения работоспособности   

подшипников сателлитов

Эквивалентное число миллионов оборотов

LE=(NHE)g×10-6, где (NHE)g—эквивалентное число циклов перемены контактных напряжений

LE1=27.6×106×10-6=27.6 млн. оборотов

LE2=11.85×107×10-6=118,5 млн. оборотов

p1=pфакт1=3,75

p2= pфакт2=5,6

Начальный диаметр сателлита

мм

 мм

Корректировка чисел зубьев и рабочей ширины зубчатых колес

(dw)'g1пк>dg1=82.5—корректировка нужна

(dw)'g2пк<dg2=69   —корректировка не нужна

(d)'a1пк=2(dw)'g1пк/(p1-1)=2×95.84/(3.75 -1) = 69.70 мм—диаметр колеса а1

(d)'a2пк=2(dw)'g2пк/(p2-1)=2×68.38/(5.6-1) = 29.73 мм—диаметр колеса а2

Корректировка тихоходной ступени

za1'=(d)'a1пк/m=69.70/2.5=27.881    Þ za1'=28

A1=za1' (1+p1)/nw=28(1+3.75)/3=44.33 ÞN1'=44

zb1'=N1×nw-za1'=44×3-28=104

zg1'=(zb1'-za1')/2=(104-28)/2=38

pфакт1'=zb1'/za1'=104/28=3.714

u1'=zg1'/za1'=38/28=1.357

(ia2h1)'факт=(рфакт1'+1)(рфакт2+1)=31,11

D%=((ia2h1)'факт-ia2h1)/ia2h1=(31.11 - 32)/32×100%= -2.76%—погрешность <5%

Так как  daH>daF , то bw пересчитываем по формуле:

b'w=38×(1.357+1)×1.375×242/((1.375+1)×1.357×282)=26.6 мм >0.08×m×z'b=20.8 мм

В итоге b'w=26 мм.

5.  РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА РАЗМЕРОВ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС

Величина

Размерность

Тихоходная ступень

Быстроходная ступень

p

3,714

5,6

za

28

20

zb

104

112

zg

38

46

m

мм

2,500

1,500

(d)aH

мм

59,055

29,87

(d)aF

мм

52,43

26,46

(d)'aпк

мм

69,70

29,70

(d)a=m×za

мм

70,00

30,00

(d)b=m×zb

мм

260,0

168,0

(d)g=m×zg

мм

95,0

69,00

(da)a=(d)a+2m

мм

75,00

33,00

(da)b=(d)b-1.75m

мм

255,625

165,375

(da)g=(d)g+2m

мм

100,0

72,00

(df)a=(d)a –2.5m

мм

63,75

26,25

(df)b=(d)b+2.5m

мм

266,25

171,75

(df)g=(d)g –2.5m

мм

88,75

65,25

aw=0.5[(d)b+(d)g]

мм

82,50

49,50

bw

мм

26

20

(ybd)a=bw/da

0,371

0,667

bg=bw+2m

мм

31

23

ba=bg+2m

мм

36

26

Вывод: При расчете размеров зубчатых колес основным критерием  выбора было:

·  для тихоходной ступени—условие работоспособности узла сателлитов

·  для быстроходной—условие соблюдения контактной прочности

6. ВЫБОР МАРКИ СТАЛИ И УПРОЧНЯЮЩЕЙ ОБРАБОТКИ ДЛЯ КОЛЕС b1 И b2

Определение величины контактных напряжений в зацеплении b-g

   

Требуемая  твердость поверхностей зубьев колеса в единицах HB

Действующие максимальные напряжения изгибав зубьях колеса b

Необходимая твердость сердцевины зубьев в единицах HB

Выбираем сталь 40Х ГОСТ4543-75.

  • тихоходная ступень—термообработка улучшение 270-330 HB.
  • быстроходная ступень—термообработка улучшение 210-330 HB.

7. КОНСТРУИРОВАНИЕ УЗЛА САТЕЛЛИТОВ

Расчет и выбор подшипников сателлитов

Минимальная толщина обода, обеспечивающая изгибную прочность

hg= 0.5×m×

hg1= 0.5×m1×= 0.5×2.5×= 7.706 мм

hg2= 0.5×m2×= 0.5×1.5×= 5.087 мм

Максимальный диаметр отверстия под подшипник

D'= (df)g- 2×hg

D'1=88.75-2×7.706=73.34 мм

D'2=65.25-2×5.087=55.08 мм