Материал: Расчеты двухступенчатого
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
Делительный диаметр колеса:
d |
|
|
2a |
w2 |
u |
2 |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|||
|
4 |
|
u |
|
1 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
2 180 4 4 1
288мм
.
Ширина колеса:
b4 a aw2 0,4 180 72мм .
Модуль зацепления:
m2 |
2KmTFE3 |
, |
(2.5) |
|
|||
|
d4b4 [ ]F |
|
|
где
TFE3
K
m = 5,8 1036Н
[1, с.12], допускаемое напряжение изгиба -
м - крутящий момент на колесе.
|
F |
|
|
|
255МПа
,
m |
|
|
2 5,8 1036 |
|
||
2 |
0,288 |
0,072 255 10 |
6 |
|||
|
|
|||||
|
|
|
|
|||
0,0022м
2,2мм
.
Принимаем m2=3мм.
Минимальный угол наклона зубьев:
min |
arcsin |
3,5m2 |
arcsin |
3,5 3 |
8,3855 80 23 . |
|
b3 |
72 |
|
||||
|
|
|
|
|
||
Суммарное число зубьев:
z |
|
|
2a |
2 |
|
||
|
|
|
w2 |
cos |
min |
|
|
|
||
|
m |
2 |
|
|
|
|
|
|
2 180 cos8 |
0 |
23 |
|
|
||
3 |
|
|
|
|
|
|
118
зуба.
Определяем действительный угол наклона зубьев:
arccos |
z |
2 |
m |
2 |
|
|
|||
2a |
|
|
||
|
w2 |
|||
|
|
|
||
arccos |
118 3 |
||
2 |
180 |
||
|
|||
arccos 0,98333
10,47531 10 |
0 |
28 |
|
.
Число зубьев шестерни:
z3 |
|
z 2 |
|
|
118 |
|
24 зубьев. |
||
u2 |
1 |
4 1 |
|||||||
|
|
|
|
||||||
Число зубьев колеса: |
|||||||||
z4 |
z 2 |
z3 |
118 24 94 зуба. |
||||||
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
Уточняем передаточное число:
u |
|
|
z |
|
2ф |
z |
|||
|
|
|||
|
|
|
3 4
94
24
3,916
,
u
u |
2ф |
u |
2 |
100% |
|
|
|
||||
|
u |
|
|
||
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3,916 4 |
100% |
|
|
4 |
|||
|
|
2,08%
,
что допустимо [1, с.13].
Делительный диаметр шестерни:
d |
|
|
z m |
|
|
3 |
3 |
||
|
|
|
||
|
3 |
|
cos |
|
|
|
|
||
|
24 3 |
|
0,984 |
||
|
73,22мм
.
d4 2aw2 d3 2 180 73,22 286,78мм .
Диаметры окружностей вершин:
d |
a3 |
d |
3 |
2m |
2 |
|
|
|
73,22 2 3
79,22мм
,
d |
a4 |
|
d |
4 |
2m |
|
2 |
286,78 2 3
292,78мм
.
Диаметры окружностей впадин:
d |
f 3 |
d |
3 |
2,5m |
2 |
|
|
|
73,22 2,5 3
65,72мм
,
d |
f 4 |
d |
4 |
2,5m |
2 |
286,78 2,5 3
279,28мм
.
2.1.3 Проверочные расчеты зубчатых передач
По напряжению изгиба в зубьях колеса:
K Fa K F K FvY YF 2 FtE
F 2 |
b m |
|
|
||
|
2 |
1 |
[ ] |
F 2 |
|
,
(2.6)
Предварительно определим окружную скорость колеса быстроходней ступени:
v2 |
|
d2 n2 |
|
3,14 0,20935 192 |
2,1м / с . |
|
60 |
60 |
|||||
|
|
|
|
При такой скорости степень точности зацепления 9 [1, с.14, табл.2.5].
Тихоходной ступени:
v4 |
|
d4 n4 |
|
3,14 0,28678 48 |
0,7м / с . |
|
60 |
60 |
|||||
|
|
|
|
Степень точности зацепления – 9 [1, с.14, табл.2.5].
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
Окружная сила в зацеплении тихоходной ступени:
|
|
2T |
|
2 1036 |
7225Н . |
|
Ft 3 |
|
3 |
|
|||
d |
|
0,28678 |
||||
|
|
4 |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
Быстроходной ступени: |
||||||
|
|
2T |
|
2 269,7 |
2577Н . |
|
Ft1 |
|
2 |
|
|||
d |
|
0,20935 |
||||
|
|
2 |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
Проверка на изгиб быстроходной ступени:
K Fa 1 (1, с.14)
d |
1,21 |
, z2=103, z1=20, коэффициент формы зуба: YF 2 |
3,6 YF1 |
4,07 |
с.16, табл.2.8].
При переменной нагрузке:
KF |
0 |
x) x 2,08(1 0,75) |
0,75 |
1,27 |
, |
KF (1 |
[1,
где x=0,75 – коэффициент режима [см. выше],
коэффициент, концентрации нагрузки [1, с.15, табл.2.6]
|
|
|
0 |
|
10 15 |
|
|
|
|
|
0 |
|
|
Y |
1 |
140 |
1 |
140 |
0,93 . |
|
|
|
|
|
|||
Эквивалентная окружная сила:
K |
0 |
|
F |
||
|
2,08
- начальный
FtE
где
K FД |
Ft , |
K FД |
1(см. выше), тогда |
FtE
Ft1
2577H
.
|
F 2 |
|
|
1 1,27 0,93 3,6 2577 |
109МПа [ ] |
|
||
0,002 |
0,050 |
F 2 |
|||
|
|
||||
|
|
|
|||
255МПа
,
|
|
|
1 1,27 0,93 3,6 2577 1,4 |
153МПа [ ] |
|
||
F 2пред |
0,002 |
0,050 |
F 2 |
||||
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|||
680МПа
.
Расчетное напряжение изгиба в зубьях шестерни:
F1 |
F 2 |
YF1 |
109 |
4,07 |
123МПа [ ]F1 310МПа . |
|
|
3,6 |
|
||||
|
|
Y |
|
|
||
|
|
F 2 |
|
|
|
|
Тихоходная ступень: |
|
|||||
K Fa 1 [1, с.14]. |
|
|
|
|||
d |
1,1 , z4=94, z3=24, коэффициент формы зуба: YF 4 |
3,603 YF 3 3,86 [1, |
||||
с.16, табл.2.8].
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
При переменной нагрузке:
K |
F |
K 0 |
(1 x) x 1,46(1 0,75) 0,75 1,12 , |
|
F |
|
где x=0,75 – коэффициент режима [см. выше],
коэффициент, концентрации нагрузки [1, с.15, табл.2.6].
|
|
|
0 |
|
10 |
0 |
28 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Y |
1 |
140 |
1 |
140 |
0,93 . |
|||
|
|
|
|
|||||
Эквивалентная окружная сила:
K |
0 |
|
F |
||
|
1,46
- начальный
FtE
где
|
F 4 |
|
K FД |
Ft , |
K FД |
1[см. |
|
1 1,12 0,93 |
|
0,003 |
||
|
выше], тогда |
FtE Ft1 |
7225H . |
|
|||||||||
|
K |
Fa |
K |
F |
K |
Y Y |
F |
|
|
|||
F 4 |
|
|
|
Fv |
|
F 2 |
|
tE |
[ ]F 4 |
, |
||
|
|
|
|
b m |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
3,603 7225 |
126МПа [ ] |
|
255МПа |
|||||||||
0,072 |
|
F 4 |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
.
(2.7)
Расчетное напряжение изгиба в зубьях шестерни:
|
|
|
|
Y |
|
|
F 3 |
||
|
|
|
|
|
|
F 3 |
|
F 3 |
Y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
F 4 |
126 |
3,86 |
135МПа [ ] |
|
|
3,603 |
F 3 |
|||
|
|
|||
|
|
|
310МПа
.
Проверка зубьев колес по контактным напряжениям.
Для быстроходной ступени:
|
|
|
K |
|
(u |
1) |
3 |
K |
|
K |
|
K |
|
T |
|
|
|
|
|
|
|
H |
|
H |
H |
Hv |
HE2 |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
[ ] |
|
|||||
H1 |
a |
|
u |
|
|
|
|
b |
|
|
|
|
|
H |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
w1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
,
(2.8)
K Hv 1,1[1, с.16
передаточное число
табл.2.9], b |
0,050м - ширина колеса, |
u |
5,05 - |
2 |
|
1 |
|
быстроходной |
ступени, aw1 0,125м - |
межосевое |
|
расстояние |
быстроходной ступени, K |
H |
2,7 105 |
, |
K |
H |
1,1 |
- для косозубых |
|
|
|
|
|
|
|
||
передач, K H |
1,35 [1, с.10] |
|
|
|
|
|
|
|
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
|
|
|
2,7 105 |
|
|
(5,05 1)31,1 1,35 1,1 269,7 |
|
597МПа [ ] |
|
622МПа , |
|||||||||
H1 |
0,125 5,05 |
|
|
|
0,050 |
|
|
H |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
2,7 10 |
5 |
|
(5,05 |
1) |
3 |
1,1 1,35 1,1 |
1,4 |
269,7 |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
707МПа [ ] |
|
1792МПа |
||||||||||
H1пред |
0,125 5,05 |
|
|
|
0,050 |
|
|
|
Hппре |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
.
Тихоходная ступень:
|
|
|
|
K H |
|
|
(u2 |
1)3 K H K H K HvTHE3 |
|
[ ] |
|
, |
(2.9) |
|
H 2 |
aw2u2 |
b4 |
H |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
K Hv 1,01 |
[1, с.16 |
|
табл.2.9], |
b2 0,072м - ширина колеса, |
u2 4 - |
||||||||
передаточное число тихоходной ступени, |
aw2 0,180м - межосевое расстояние |
||||
тихоходной ступени, |
K H 2,7 10 |
5 |
, |
K H 1,1 - для косозубых передач, K H 1,2 |
|
|
|
|
|
|
|
[1, с.10]. |
|
|
|
|
|
|
|
|
2,7 10 |
5 |
(4 1) |
3 |
1,1 |
1,2 |
1,01 |
1036 |
|
|
|
|
|
|
|
|
580,7МПа [ ] |
|
|||||||
H 2 |
0,180 |
4 |
|
|
0,072 |
|
H |
||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
622МПа
,
|
|
|
2,7 10 |
5 |
(4 1) |
3 |
1,1 |
1,2 1,01 1,4 |
1036 |
|
|
|
|
|
|
||||||
H 2пред |
0,180 |
4 |
|
|
|
0,072 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
||||
687МПа [ ] |
Hппре |
|
1792МПа
.
2.1.4 Определения сил действующих в зацеплении
Окружная
F |
F |
|
t1 |
t 2 |
|
сила на колесе быстроходной ступени:
2577H .
Тихоходной ступени:
Ft 3 |
Ft 4 |
7225H . |
Радиальная сила быстроходной ступени:
Fr1 Fr 2 |
|
|
F tg |
|
2577 tg200 |
953H , |
|||||
|
t1 |
|
|
|
|
||||||
|
cos |
|
|
cos10015 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
где 20 |
|
, tg20 |
|
|
0,364 , |
10 15 . |
|||||
|
|
0 |
|
|
0 |
|
|
|
0 |
|
|
Для тихоходной ступени: