Материал: Детали машин е

К_FL = 1 (т.к. N_FЕ > 410⁶);

К_FC = 0,8 (т.к. нагружение реверсивное );

S_F = 1,7 (таблица 7 /1/, при термообработке - цементация);

МПа

3. Проектирование первой цилиндрической передачи

3.1. Определение основных габаритов передачи

Расчет проводим согласно схеме на рис.6 /1/ для цилиндрической передачи :

K^’ = 1,4;

К_a = 49,5 (т.к. принимаю  = 0).

Принимаю _ba = 0,26.

Допускаемое напряжение для передачи = 1150 МПа.

;

b_W =_baa_W = 0,25210 = 52,5 мм; Принимаю b_W = 54 мм ;

;

;

К_V = 1,15 (из табл.9/1/ )

K_ = 1,09

K = K_V  K_ = 1,251,09 = 1,3625  K’

3.2. Определение модуля и чисел зубьев

m_min = 2,5 Z_V = 20 X₁ = 0

Y_ = 1 Y_F = 4,08

Допускаемое напряжение для передачи = 471 МПа.

мм;

Принимаем стандартное значение модуля: m = 3 мм

Z_ =

Z₂ = Z_ - Z₁= 140 - 33 = 107

3.3. Определение геометрических параметров передачи

_t =  = 20

мм

Примем: a_W = a = 210 мм.

_tw = 20

X₁ = X₂ = 0

y = 0

y = 0;

d₁ = mz₁/cos = 333 =99 мм

d₂ = mz₂/cos = 3107 = 321 мм

d_b1 = d₁cos _t = 99cos 20 = 93 мм

d_b2 = d₂cos _t = 321cos 20 = 302 мм

d_a1 = d₁ + 2(1+X₁ - y)m = 99 + 23 = 105 мм

d_a2 = d₂ + 2(1+X₂ - y)m = 302 + 23 = 308 мм

d_w1 = 2a_w /(U_1-2+1) = 2210/(3,24+1) = 99 мм

d_w2 = 2a_w  U_1-2/(U_1-2+1) = 22103,24/(3,24+1) = 321 мм

Коэффициент торцевого перекрытия для передачи 1-2 :

;

3.4. Проверочный расчет передачи на контактную и изгибную прочность

Проведем проверочный расчет на контактную прочность в передаче 1-2.

K_ = 1,09

K_V = 1,25

K=K_VK_ = 1,251,09 = 1,3625

Z_M = 275

Z_ = 1

Мпа

Проведем проверочный расчет шестерни на изгибную прочность :

Y_ = 1

Y_ = 1

МПа

Проведем проверочный расчет колеса на изгибную прочность :

Мпа <

4. Проектирование второй цилиндрической передачи

4.1. Определение основных габаритов передачи

Расчет проводим согласно схеме на рис.6 /1/ для цилиндрической передачи :

K^’ = 1,4;

К_a = 49,5 (т.к. принимаю  = 0).

Принимаю _ba = 0,25.

Допускаемое напряжение для передачи = 1380 МПа.

;

b_W = = 75 мм;

;

;

К_V = 1,15 (из табл.9/1/ )

K_ = 1,16

K = K_V  K_ = 1,151,16 = 1,334  K’

4.2. Определение модуля и чисел зубьев

m_min = 2,5 Z_V = 20 X₁ = 0

Y_ = 1 Y_F = 4,08

Допускаемое напряжение для передачи = 471 МПа.

мм;

Принимаем стандартное значение модуля: m = 6

Z_ =

Z₄ = Z_ - Z₃= 70 - 21 = 49

4.3. Определение геометрических параметров передачи

_t =  = 20

мм

Примем: a_W = a = 210 мм.

_tw = 20

X₁ = X₂ = 0

y = 0

y = 0;

d₃ = mz₃/cos = 621 =126 мм

d₄ = mz₄/cos = 649 = 294 мм

d_b3 = d₃cos _t = 126cos 20 = 118 мм

d_b4 = d₄cos _t = 294cos 20 = 276 мм

d_a3 = d₃ + 2(1+X₁ - y)m = 126 + 26 = 138 мм

d_a4 = d₄ + 2(1+X₂ - y)m = 294 + 26 = 306 мм

d_w3 = 2a_w /(U_3-4+1) = 2210/(2,33+1) = 126 мм

d_w4 = 2a_w  U_3-4/(U_3-4+1) = 22102,33/(2,33+1) = 294 мм

Коэффициент торцевого перекрытия для передачи 1-2 :

;

4.4. Проверочный расчет передачи на контактную и изгибную прочность

Проведем проверочный расчет на контактную прочность в передаче 3-4.

K_ = 1,16

K_V = 1,15

K=K_VK_ = 1,151,16 = 1,3625

Z_M = 275

Z_ = 1

Мпа

Проведем проверочный расчет шестерни на изгибную прочность :

Y_ = 1

Y_ = 1

МПа

Проведем проверочный расчет колеса на изгибную прочность :

Мпа <

5. Оценка диаметров валов

Возьмем полые валы.

Примем допускаемые касательные напряжения равными

для входного вала [] = 65 Мпа, =0,8;

для выходного вала [] = 70 Мпа, =0,75;

для промежуточного вала [] = 75 Мпа, =0,7;

Определим диаметр первого вала:

Принимаем d_I = 50 мм.

Определим диаметр второго вала:

Принимаем d_II = 65 мм.

Определим диаметр третьего вала:

Принимаем d_III = 90 мм.

6. Предварительный подбор подшипников

Подбор подшипников проводим по справочнику-каталогу /3/.

Для входного вала возьмем радиальный однорядные шарикоподшипники средней серии: №310 .Для промежуточного вала возьмем радиальные однорядные шарикоподшипники средней серии: №313

Для выходного вала возьмем два радиально-упорных однорядных конических роликовых подшипника средней серии: №7318.

7. Определение сил в зацеплениях

Определение сил в первой ступени:

Определение сил во второй ступени:

8.Подбор подшипников на заданный ресурс и надежность

8.1 Расчет подшипников, установленных на входном валу.

Р исунок 2.

В опорах установлены шариковые радиальные однорядные подшипники N310. Найдем реакции в этих опорах, возникающих от действия сил в зацеплении в горизонтальной плоскости:

Найдем реакции в этих опорах, возникающих от действия сил в зацеплении в вертикальной плоскости:

Найдем полные реакции в опорах:

Таким образом, эквивалентная динамическая нагрузка:

Учитывая, что динамическая грузоподъемность для подшипника N310 С=48,5кН, m=3, :

Долговечность подшипников обеспечена.

8.2 Расчет подшипников, установленных на промежуточном валу.

Рисунок 3.

В опорах установлены шариковые радиальные однорядные подшипники N313. Найдем реакции в этих опорах, возникающих от действия сил в зацеплении в горизонтальной плоскости:

Найдем реакции в этих опорах, возникающих от действия сил в зацеплении в вертикальной плоскости: