Выбор электродвигателя Кинематический и силовой расчет привода

4. Расчет передач

1. Расчет цилиндрической передачи редуктора (тихоходная ступень)

Исходные данные: - крутящий момент на шестерне, - частота вращения шестерни; - крутящий момент на колесе, - частота вращения колеса; U_Т =3,15 – передаточное число; - время работы передачи (ресурс).Выбираем для колеса и шестерни материал сталь 45, термообработка – улучшение; твердость поверхности зуба шестерни HB230, твердость поверхности зуба колеса HB200.
Допускаемые контактные напряжения:
,
где – базовый предел контактной выносливости, соответствующий базовому числу циклов.
Для стали 45 с термообработкой (улучшением)
;
– коэффициент долговечности; принимаем ; коэффициент безопасности .
Для косозубых колес расчетное допускаемое контактное напряжение
;
_{для шестерни} ;
_{для колеса} .
Тогда расчетное допускаемое контактное напряжение
.
Требуемое условие выполнено.


_{Из предыдущего раздела имеем:}
.



Межосевое расстояние из условия контактной выносливости активных поверхностей зубьев:
,
где для косозубых колес К_а=43.
Учитывая диаметр выходного вала ,принимаем по ГОСТ 2185-66 .(с запасом)
Нормальный модуль зацепления:
;
принимаем по ГОСТ 9563-60 .
Примем предварительно угол наклона зубьев и определим числа зубьев шестерни и колеса:
.
Тогда . Принимаем ; .
Уточненное значение угла наклона зубьев
;
.
Основные размеры шестерни и колеса:
диаметры делительные:
;
.
Проверка: .
Диаметры вершин зубьев:
;
;
ширина колеса ;
ширина шестерни .
Определяем коэффициент ширины шестерни по диаметру:
.
Окружная скорость колес и степень точности передачи
.
При такой скорости для косозубых колес принимаем 8-ю степень точности.
Коэффициент нагрузки
.
При , твердости НВ<350 и несимметричном расположении колес относительно опор .
При и 8-й степени точности , .
Таким образом, .
Проверка контактных напряжений:

Силы, действующие в зацеплении:
окружная ;
радиальная ;
осевая .
Проверяем зубья на выносливость по напряжениям изгиба:
.
Здесь коэффициент нагрузки При , твердости НВ<350 и несимметричном расположении колес относительно опор ; . Таким образом, ; - коэффициент, учитывающий форму зуба и зависящий от эквивалентного числа зубьев z_v:
у шестерни ;
у колеса .
и .
Допускаемое напряжение:
.
Для стали 45 улучшенной при твердости НВ<350 .
Для шестерни ;
для колеса .
Коэффициент запаса прочности . ; для поковок и штамповок . Следовательно, .
Допускаемые напряжения:
для шестерни ;
для колеса .
Для шестерни отношение ;
для колеса .
Дальнейший расчет ведем для зубьев колеса, так как полученное отношение для него меньше.
Определяем коэффициенты и :
;
;
для средних значений коэффициента торцового перекрытия и 8-й степени точности .
Проверяем прочность зуба колеса:
.
Условие прочности выполнено.