Конструирование двухступенчатого цилиндрического редуктора
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
?астотой вращения вала электродвигателя nД.Н. = 1447 мин-1 .
2.2 Определение передаточного числа редуктора и разбивка его между ступенями редуктора
После выбора двигателя становятся известны его мощность РД.Н. и частота вращения nД.Н. при номинальной нагрузке.
Передаточное число редуктора определяем из соотношения:
(2.2.1)
Передаточное число uТ тихоходной и uБ быстроходной ступеней редуктора определяем из соотношения /2, стр 9, табл. 1.3/:
(2.2.2)
(2.2.3)
Фактическое передаточное число:
. (2.2.4)
Отклонение фактического передаточного числа uPФ от значения uP, полученного по формуле (2.2.1), не должно превышать 4%, т.е.
<4%. (2.2.5)
2.3 Определение частот вращения зубчатых колес и моментов на валах редуктора
Частота вращения шестерни быстроходной ступени:
. (2.3.1)
Частота вращения колеса быстроходной ступени:
. (2.3.2)
Частота вращения шестерни тихоходной ступени:
. (2.3.3)
Частота вращения колеса тихоходной ступени:
. (2.3.4)
Определим крутящие моменты, действующие на валы редуктора.
Момент на валу колеса тихоходной ступени редуктора:
. (2.3.5)
Момент на валу колеса быстроходной ступени (на валу шестерни тихоходной ступени):
. (2.3.6)
Момент на валу шестерни быстроходной ступени:
. (2.3.7)
3. Расчет зубчатых колес
3.1 Выбор материала и способов упрочнения зубьев колес
Для зубчатых колес проектируемого редуктора в связи с большим значением вращающего момента Т2Т = 757,58 Нм и с целью уменьшения габаритов редуктора принимаем низколегированную сталь марки 40Х (одинаковый для всех колес), в качестве технологического упрочнения активной поверхности зубьев применяют улучшение и закалку ТВЧ /2, стр 12, табл 2.1/. При этом материал будет иметь следующие механические характеристики /1/: твердость сердцевины шестерни и колеса: 269…302 HB, твердость поверхности зубьев шестерни и колеса: 48…52 HRC.
Н1 = Н2 = 0,5 (48+52) HRC = 50 HRC = 484 HB. (3.1.1)
3.2 Допускаемые контактные напряжения
Расчет допускаемых контактных напряжений при проектировочном расчете ведется по формуле:
(3.2.1)
Наименование параметров уравнения (3.1) и рекомендации по определению их значений:
a) ?Hlim предел контактной выносливости, соответствующий базовому числу циклов напряжений /2/:
(3.2.2)
б) SH - минимальный коэффициент запаса прочности; SH1 = SH2 = 1,2 (для зубчатых колес с поверхностным упрочнением)
в) ZN - коэффициент долговечности /1/
, (3.2.3)
где NHlim- базовое число циклов перемены напряжений, соответствующее пределу выносливости, определяют по средней твердости поверхностей зубьев
(3.2.4)
Средняя твердость поверхности зубьев 50 НRС=480 НВ.
(3.2.5)
Эквивалентное число циклов перемены напряжений NHE при ступенчатой циклограмме нагружения (Рис. 1.2) определяют по формуле :
(3.3) (3.2.6)
По формуле (3.2.6) найдем эквивалентное число циклов перемены напряжений:
Для шестерни тихоходной передачи:
. (3.2.7)
Для колеса тихоходной передачи:
. (3.2.8)
Для шестерни быстроходной передачи:
. (3.2.9)
Для колеса быстроходной передачи:
. (3.2.10)
Находим коэффициент долговечности.
Для шестерни тихоходной передачи:
(3.2.11)
Для колеса тихоходной передачи:
(3.2.12)
Для шестерни быстроходной передачи:
(3.2.13)
Для колеса быстроходной передачи:
(3.2.14)
Т.к. значение ZN1Б < 1, то принимаем его равным 1.
Из (3.1) найдем допускаемые контактные напряжения.
Для шестерни тихоходной передачи:
(3.2.15)
Для колеса тихоходной передачи:
(3.2.16)
Для шестерни быстроходной передачи:
(3.2.17)
Для колеса быстроходной передачи:
(3.2.18)
За допускаемое контактное напряжение принимается меньшее из значений:
3.3 Допускаемые изгибные напряжения
Допускаемые напряжения изгиба для шестерен и колес при проектировочном расчете определяют по формуле:
(3.3.1)
Наименование параметров уравнения (3.3.1) и определение их значений:
а) предел выносливости зубьев при изгибе ?F lim b1 = ?F lim b2 = 600МПа
б) SF -коэффициент запаса прочности; SF1 = SF2 = 1,75 для зубчатых колес с поверхностным упрочнением
в) коэффициент долговечности YN определяют по формуле:
(3.3.2)
где NFlim1 = NFlim2 = 410 6 - базовое число циклов напряжений; NFE - эквивалентное число циклов напряжений. При ступенчатой циклограмме нагружения (рис.1.2):
(3.3.3)
Учитывая циклограмму нагружения (рисунок 2) и принимая qF=9 /1/, по формуле (3.3.3) найдем эквивалентное число циклов напряжений:
Для шестерни тихоходной передачи:
. (3.3.4)
Для колеса тихоходной передачи:
. (3.3.5)
Для шестерни быстроходной передачи:
. (3.3.6)
Для колеса быстроходной передачи:
. (3.3.7)
При условии принимаем YN =1.
По формуле (3.3.1) находим допускаемое напряжение изгиба:
(3.3.8)
3.4 Проектировочный расчет тихоходной передачи
&