ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 21.10.2020
Просмотров: 553
Скачиваний: 18
Расчетные данные
i
3.3
:=
заданное передаточное отношение
w
1500
:=
Вт мощность на входе
n2
470
:=
об/мин частота вращения выходного вала
η
зац
0.97
:=
КПД зацепления
η
п
0.99
:=
КПД подшипника качения
n1
n2 i
470 3.3
=
:=
n1 1.55 10
3
=
частота вращения входного вала
T1
9550 w
η
п
2
n1
9550 1500
0.99
2
470 3.3
(
)
=
:=
T1 9.05 10
3
=
н*мм
момент на входном валу
t
0.3
:=
мин. Время цикла нагружения
L
1500
:=
часов Заданный ресурс
1. Проектировочный расчет зубчатой передачи
1.1.1 Материал шестерни и колеса сталь 40Х2Н2ВА. И для шестерни, и для колеса
примем поверхностную закалку
твердость на поверхности шестерни
HRC1
50
:=
[4, c.6]
твердость на поверхности колеса
HRC2
50
:=
1.1.2 Принимаем коэффициент ширины колеса
ψ
ba
.4
:=
[1, c.13]
1.1.3 Принимаем колеса 7-В: степень точ ности 7, вид сопряжения В.
1.1.4 Учитывая скорости вращения колес, выбираем числа зубьев [1, c. 16]
z1
21
:=
z2
70
:=
полученное передаточное отношение
i
z2
z1
:=
i
3.33
=
Отклонение передаточного числа
70
21
3.3
-
3.3
0.01
=
1.1.5 определение предельных контактных напряжений
для шестерни
NHO
1
12 HRC1
4
12 50
4
=
:=
NHO
1
7.5
10
7
=
число циклов, соответствующее
перелому кривой усталости
NHE
1
60 n2
i
L
60 470
70
21
1500
=
:=
NHE
1
1.41
10
8
=
Потребное число циклов нагружения зубьев шестерни
σ
Hlimb
1
17 HRC1
200
+
17 50
200
+
=
:=
σ
Hlimb
1
1.05
10
3
=
МПа предел контактной выносливости материала
поскольку
NHE
1
NHO
1
>
σ
Hпред
1
σ
Hlimb
1
:=
σ
Hпред
1
1.05
10
3
=
МПа
для колеса
NHO
2
12 HRC2
4
:=
NHO
2
7.5
10
7
=
NHE2
60 n2
L
:=
NHE2 4.23 10
7
=
σ
Hlimb2
σ
Hlimb
1
:=
σ
Hпред
2
σ
Hlimb2
6
NHO
2
NHE2
:=
σ
Hпред
2
1.16
10
3
=
МПа
1.1.6 определение допуск аемых контактных напряжений
Выбираем для расчета наименьшее из напряжений, полученных в п. 1.5.
Коэффициент запаса по контактным напряжениям принимаем для вероятности
безотк азной работы 0.98...0. 99
SH
1.25
:=
коэффициент безопасности по контактным напряжениям
σ
Hдоп
σ
Hпред
1
SH
:=
σ
Hдоп
840
=
МПа
1.1.7 определение коэффициентов для расчета межосевого расстояния
для прямозубой передачи коэфф ициент, учитывающий характер распределения
нагрузки между зубьями
KH
α
1
:=
коэффициент концентрации нагрузки
KH
β
1.03
:=
в первом приближении принимаем к оэффициент, учитывающий внутренню динамическую
нагрузку передачи
KHv
1
:=
1.1.8 Определение в первом приближении межосевого расстояния
к-нт динамичности
КД
1.2
:=
Модуль упругости МПа
E
2 10
5
:=
aw
450 i
1
+
(
)
3
T1 КД
KH
α
KH
β
KHv
1000 i
σ
Hдоп
2
ψ
ba
:=
aw 44.51
=
мм
1.1.9 Определение модуля зацепления
m
2
aw
z1 z2
+
:=
m
0.98
=
Округляем до стандартного значения
m
1
:=
мм
1.2.0 Определение основных размеров зубчатой п ередачи
диаметры делительных окружностей
d1
m z1
1 21
=
:=
d1 21
=
d2
m z2
1 70
=
:=
d2 70
=
aw
d1 d2
+
(
)
2
45.5
=
:=
мм
x1
0
:=
x2
0
:=
коэффициенты смещения
диаметры окружностей вершин
da1
d1 2m
+
2x1 m
+
:=
da1 23
=
da2
d2 2m
+
2x2 m
+
:=
da2 72
=
df1
d1 2 1.25
m
-
:=
df1
18.5
=
df2
d2 2 1.25
m
-
:=
df2
67.5
=
Рабочая ширина венца в первом приближении :
bw
ψ
ba aw
.4 45.5
=
:=
bw 18.2
=
1.3.0 Проверочный расчет на контактную прочность :
ШЕСТЕРНЯ :
V
π
d1
n1
60 10
3
:=
V
1.71
=
м/с
окружная скорость в зацеплении
KHv
1.04
:=
уточненный коэффициент
σ
H
9600
aw
T1 КД
KH
α
KH
β
KHv
i
1
+
(
)
3
1000 bw
i
833.53
=
:=
МПа действующие напряжения
η
H
σ
Hдоп
σ
H
:=
η
H
1.002
=
коэффициент запаса по контактным напряжениям
1.4.0 Уточнение ширины венца
bw 18.2
=
Округляем :
bw
18.5
:=
мм
1.5.0 Проверочный расчет на изгибную прочность :
ШЕСТЕРНЯ
YF1
4.1
:=
коэффициент формы зуба
KF
α
1
:=
коэффициент, учитывающий харак тер распределения нагрузки между зубьями
KF
β
KH
β
1.03
=
:=
коэффициент концентрации нагрузки
KFV
1.04
:=
коэффициент, учитывающий внутреннюю динамич ескую нагрузку
Ft1
2T1
m z1
862.11
=
:=
Н сила, действующая в зацеплении
σ
F1
KF
α
KF
β
KFV
КД
Ft1
m bw
59.9
=
:=
МПа действующие напряжения изгиба
HB1
270
:=
твердость шестерни в сердцевине
σ
Flimb1
470
:=
Мпа
NFE1
NHE
1
1.41
10
8
=
:=
число циклов
σ
Flim1
σ
Flimb1
9
4 10
6
NFE1
316.37
=
:=
МПа предел вынос ливости
YR
1
:=
коэффициент, учитывающий влияние шероховатости
YA
1
:=
при одностороннем приложении нагрузки
YZ
0.9
:=
коэффициент, учитывающий способ получения заготовки колеса
SF
2
:=
σ
Fp1
σ
Flim1 YR
YA
YZ
SF
142.37
=
:=
допускаемые напряжения изгиба
η
F
σ
Fp1
σ
F1
2.38
=
:=
коэффициент запаса по изгибным напряжениям