сталевих прямозубих коліс формули для визначення модуля мають вигляд:
В В
де Пѓізг і Пѓпов - допустимі напруження на вигин і по втоми поверхневих шарів, Н/см2. Пѓізг = 200 Н/см2, Пѓпов = 860 Н/см2.
N - потужність на валу розраховується шестерні, кВт
n - число обертів розрахованої шестерні, об/хв.
у - коефіцієнт форми зуба (при z = 20-60 у = 0,243-0,268);
z - число зубів шестерні (меншого колеса)
i - передавальне число (приймається i ≥ 1, тобто для уповільнюють передач береться величина зворотна передавальному відношенню).
П€ - Коефіцієнт ширини зубчастого колеса. br/>
П€ =
де b - Ширина шестерні, мм
Приймаються П€ = 8.
k - коефіцієнт навантаження який враховує зміну навантаження в порівнянні з номінальною від дії різних факторів; k = 1 (3, с. 151).
Для кожній з передач визначаємо модулі.
Для передачі 17/66 модуль з умови забезпечення изгибной міцності:
мм
З умови забезпечення втомної міцності поверхневих шарів:
мм
Для всіх зубчастих коліс даної передачі, виходячи з розрахунків і конструктивних особливостей даної схеми, приймаємо модуль m = 3 мм
3.3 Визначення параметрів зубчастих коліс
До основними параметрами зубчастих коліс відносяться модуль, міжосьова відстань, ширина зубчастих коліс, діаметр ділильного кола, діаметр вершин зубів і діаметр западин зубів.
Міжосьова відстань для розрахованої передач визначається за формулою:
aW =
Для обраної передачі з передавальним відношенням i1 = 0,258 і числами зубів Z1 = 17, Z2 = 66 міжосьова відстань дорівнюватиме:
aW = мм
Діаметр ділильного кола зубчастих коліс визначається за формулою:
dwi = mZi
dw1 = 3 в€™ 17 = 51мм
dw2 = 3 Г— 66 = 198мм
Диметр вершин зубів:
dai = dwi +2 m
da1 = 51 +2 в€™ 3 ​​= 57мм
da2 = 198 +2 в€™ 3 ​​= 204мм
Діаметр западин зубів:
dfi = dwi-2. 5m
df1 = 51-2,5 в€™ 3 = 43,5 мм
df2 = 198-2,5 в€™ 3 = 190,5 мм
Знаючи коефіцієнт ширини зубчастого колеса П€ = 8, визначимо ширину зубчастого колеса:
bi = П€ в€™ mi
b1 = 8 в€™ 3 +5 = 29мм.
b2 = b1-5 = 24мм
3.4 Розрахунок вала
Призначимо максимальний крутний момент валу за характеристикою обраного двигуна:
В
Діаметри вала визначаємо за формулою:
В
де [П„к] - Допустиме дотичне напруження матеріалу валу, мПа. p> Для матеріалу вала (приймаємо сталь 45) для якої [П„к] = 20 мПа.
Розрахунковий діаметр валу:
мм
Приймаються наступні діаметр валу: d = 45 мм,
В
3.5 Уточнений розрахунок валу
Уточнений розрахунок виконуємо для вала, на якому знаходиться зубчасте колесо, яке передає крутний момент на супорт верстата.
Для перевірочного розрахунку будуємо епюру навантажування цього валу. Розміри валу визначаємо виходячи з розмірів пружної муфти, ширини зубчастих коліс і ширини підшипників.
В
Рис. 3.1 Розрахункова схема. br/>
Визначаємо окружну силу в зачепленні за формулою:
Для зубчастого колеса:
H
Визначаємо радіальну силу:
Fr = Ft Г— tgО±,
Де О± - кут профілю зубів. О± = 200. Для зубчастого колеса:
Fr = 4667 в€™ tg20 В° = 1698 мм.
Розглянемо дану розрахункову схему вала в двох площинах: горизонтальної та вертикальної, в яких діють радіальна і окружна сили.
В
Малюнок 3. 2 - Схема навантаження і епюри крутних і згинальних моментів розрахованого валу.
Складемо рівняння рівноваги вала в горизонтальній площині.
В
За знайденим реакцій будуємо епюру згинальних моментів у вертикальній площині. Складемо рівняння рівноваги у вертикальній площині.
В
Сумарний згинальний момент у небезпечному перерізі вала:
В
Еквівалентний момент у небезпечному перерізі вала:
В
3.6 Розрахунок вала на втому
Усталостная розрахунок валу виконується як перевірочний. Він полягає у визначенні розрахункових коефіцієнтів запасу міцності в імовірно небезпечних перетинах.
При розрахунку приймаємо, що напруги вигину змінюються по симетричному циклу, а напруги крутіння - по отнулевому циклу.
Амплітудні значення напруг вигину і кручення визначаються за формулами:
В В
де М - Згинальний момент у перерізі;
Wнетто - Момент опору перерізу вигину,
Wкнетто - Момент опору перерізу кручення;
Момент опору перерізу вигину для перетину зі шпонковим пазом визначається за формулою:
В
де e - коефіцієнт навантажування шліців.
Момент опо...
