нормальних лінійних розмірів, приймаємо d1=71 мм.
Діаметр на вхідному валу шнека:
Отриманий діаметр вала округляємо до найближчого значення із R40 нормальних лінійних розмірів, приймаємо d1=36 мм.
6. Розрахунок тихохідної циліндричної ступені редуктора
Вибір матеріалів для зубчастих коліс
Так як завданням не передбачається спеціальних вимог до габаритів і масі передачі, вибираємо в якості матеріалу для виготовлення зубчастих коліс сталь з середніми механічними характеристиками і відносно невеликою вартістю.
Для шестерні - сталь 40Х, термообробка - покращення НВ230; для колеса - сталь 45, термообробка - нормалізація НВ170. Враховуючи нереверсивного передачі (зуби працюють однією стороною) визначаємо допустимі напруження, відповідні базовому числа циклів навантаження.
Розрахунок допустимих напружень
Допустимі напруги визначаються з урахуванням фактичного числа циклів навантаження.
де допустиме напруження при вигині, відповідне базовому числа циклів навантаження (таблиця 3);
NF0 - базове число циклів навантаження;
NFE - фактичне число циклів навантаження протягом заданого терміну служби механізму;
n=6 - для коліс з незагартованих сталей та інших м'яких матеріалів;
n=9 - для коліс із загартованих сталей.
При розрахунку на вигин приймається для зубчастих коліс, виконаних з сталей NF0=4? 106.
При розрахунку NFE виходять з того, що за кожен оборот колеса кожен зуб відчуває один цикл навантаження.
NFE=60 n T,
де n - частота обертання зубчастого колеса, об/хв;
T - час роботи передачі за термін служби механізму, годину.
Якщо NFE lt; NF0, то приймають NFE=NF0.
Якщо NFE lt; 2,5? 107, то приймають NFE=2,5? 107.
В обох випадках перераховується можливий термін служби механізму.
Фактичне число циклів навантаження зубів шестерні
NFE1=60T n2=60 * 2 * 104 * 167=20,04? 107;
зубів колеса
NFE2=60T n3=60 * 2 * 103 27,8=3,34? 106
Так як NFE2 lt; 2,5? 107, то приймаємо NFE2=2,5? 107
Допустимі напруги при вигині зубів
Визначення чисел зубів шестерні і колеса, уточнення передавального відношення
Задаємося числом зубів шестерні Z 1. Для косозубих передач за умовою відсутності підрізання Z min? 17 з os?. Приймаємо? =12 0, тоді Z min=17 cos12 0=16. Приймаємо Z 1=18.
Число зубів колеса Z 2=Z 1 u=18? 6=108; приймаємо Z 2=108.
Визначення модуля зачеплення
Нормальний модуль зачеплення визначається з умови міцності зубів на вигин [3], [5].
де значення M і Z можна брати як по шестірні, так і по колесу, тобто слід підставляти або M1 - обертаючий момент на валу шестерні і Z1 -число зубів шестерні, або M2 - поводить момент на валу колеса і Z2 - число зубів колеса;
Kізн - коефіцієнт, що враховує зменшення товщини зуба в його перетині внаслідок зносу;
KF - коефіцієнт навантаження KF=KFV? KF ?, де KF?- Коефіцієнт концентрації навантаження, враховує нерівномірність розподілу навантаження по довжині зубів;
KFV - коефіцієнт динамічності, що враховує динамічну дію навантаження.
Орієнтовно значення коефіцієнта KFV вибирається залежно від ступеня точності зубчастих коліс;
KFL - коефіцієнт, що враховує нерівномірність розподілу навантаження між зубами, для прямих зубчастих коліс може бути прийняте KFL=0,7 і для косозубих коліс KFL=0,8;
YF - коефіцієнт міцності зуба по місцевих напруженням визначається за таблицею 5 Додатки залежно від зубів колеса (шестерні) - для прямозубих коліс і від фіктивного числа зубів - для косозубих зубчастих коліс;
Y? =1 - (?/140) - коефіцієнт, що враховує погрішність розрахункової схеми при розрахунку на вигин зубів косозубого зубчастого колеса; для прямозубих коліс Y? =1,0;
? bm=b/mn,
де b - ширина вінця зубчастого колеса.
Для відкритих зубчастих передач зазвичай? bm=10? 15.
Розрахунок виконується по зубчастому колесу, для якого відношення [?] F/YF менше.
За таблиці 2 Додатка приймаємо Kізн=1,25. Вважаючи, що величина зносу зуба по відношенню до первісної товщині за термін служби передачі не перевищить 10%.
Попередньо приймаємо KF? =1,3, оскільки зубчасті колеса розташовані консольно щодо опор.
Попередньо по таблиці 3 Додатка приймаємо 8-ю ступінь точності і по таблиці 4 визначаємо KFV=1,1 (для коліс 8-й ступеня точності при HB? 350 і окружної швидкості до 3 м/с). Тоді KF=KF ?? KFV=1,3? 1,1=1,43, а KFL=0,75 (для косозубой передачі).
Розраховуємо еквівалентне число зубів ZV1=Z1/cos3?=18...
