Проверочный расчет на изгибную выносливость зубьев

 

Напряжение изгиба в опасном сечении на переходной поверхности зуба, МПа:

,

где kF - коэффициент нагрузки при расчете на изгибную выносливость

kF = kFb kFv =1,2

kFb - коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по длине контактных линий, определенный по графику черт. 1 приложения 1;

kFv - коэффициент, учитывающий динамическую нагрузку, возникающую в зацеплении. Определяется по табл. 4 приложения 1;

 

YFS - коэффициент, учитывающий форму зуба и концентрацию напряжений

: ;

где zv - эквивалентное число зубьев, определяемое по формуле

: ;

 

Yb - коэффициент, учитывающий наклон зуба, определяется по формуле

Определяем коэффициент Ye, учитывающий перекрытие зубьев. Для косозубых передач:

 

 

 

Допускаемое напряжение (предполагается, что работа зубьев односторонняя)

где sFlim - предел выносливости зубьев при изгибе. При HRC =45 sFlim = 500.

YN - коэффициент долговечности, определяется по формуле

SF - коэффициент запаса прочности, принимаем равным 1,7.

Проектировочный расчет валов редуктора и предварительный выбор подшипников.

 

,

где T - крутящий момент на валу, Н.м;

[t ] = 15…25 МПа – допускаемое напряжение на кручение.

 

Диаметр под подшипник выходного вала:

 

 

Принимаю: подшипник Серия – легкая

Обозначение d D B Грузоподъемность

 

Вал изготовлен заодно с шестерней из стали 40ХН

Диаметр под подшипник промежуточного вала:

 

Принимаю: подшипник Серия – легкая

Обозначение d D B Грузоподъемность

 

33,2

 

Вал изготовлен заодно с шестерней

 

Диаметр под подшипник входного вала:

 

 

Принимаю: подшипник Серия – легкая х = 1,5

 

Обозначение d D B Грузоподъемность

 

19,5

 

Диаметр выходящего конца первого вала подчиняется требованию:

,

где dдв - диаметр выходящего конца вала электродвигателя.

dдв=0,8∙34=27,2мм < d1=30мм

Подбор шпонок

 

Подбор сечения шпонок производится в зависимости от диаметра вала.

Длина шпонки выбирается из стандартного ряда в зависимости от длины ступицы по соотношению:

lшп = Lст – 5…15 мм.

Выбранная шпонка проверяется на деформацию смятия

,

Для стандартных условий следует принимать [sсм ] = 90…120 МПа.

 

Входной вал d1=30мм Шпонка (1шт)

Промежуточный вал =50 мм Шпонка (2шт)

Ведомый вал =70 мм Шпонка 20×12×15

 

 

Определение параметров корпуса редуктора

 

Корпусные детали редуктора: нижнюю часть (корпус) и верхнюю часть (крышку) следует предусматривать выполненными методом литья. Материалы деталей – серый чугун марки не ниже СЧ 15.

Толщина стенок корпуса:

,

где TIII - крутящий момент на выходном валу редуктора, Н.м

Принимаем толщину стенок корпуса равной 7 мм