Расчет редуктора

    где

    h_оп - КПД открытой передачи

    h_пс - КПД подшипников скольжения

  2.2.2 Определяем угловую скорость валов привода:

            а) Вал двигателя:

  w_ном = p*n_ном / 30 = 3,14∙1430/30 = 149,67 (рад/с)                                          (2.11)

где

    n_ном-номинальная частота вращения двигателя

  б) Быстроходный вал:

  w₁ = w_ном =149,67 (рад/с)                                                                            (2.12)

                  U_{оп -}  передаточное число открытой передачи 
 
 

    

                  в) Тихоходный вал:

   w₂ = w₁ / U_зп = 149,67/5,6 = 26,73(рад/с)                                                          (2.13)

   где

   w₁ - угловая скорость быстроходного вала

U_зп - передаточное число закрытой передачи

  г) Вал рабочей машины:

  ω_рм = ω₂/U_оп = 8,38 (рад/с)                                                                     (2.14)

   где

   w₂ - угловая скорость тихоходного вала.

     2.2.3  Определяем вращающий момент валов привода:

      а) Вал двигателя:

  Т_дв = Р_дв / w_ном = 4/149,67 = 26,725 (Н*м)                                                       (2.15)

    где

    P_дв - мощность на валу двигателя

    w_ном - номинальная угловая скорость

      б) Быстроходный вал:

  T₁ = Т_дв* h_м*h_пк= 26,725*0,98*0,99= 25,928 (Н*м)                                        (2.16)

    где

    Т_дв - вращающий момент двигателя

    h_пк - КПД подшипников качения

    h_оп - КПД открытой передачи

      г) Тихоходный вал:

  Т₂=Т₁*U_зп*h_зп*h_пк= 25,928*5,6*0,96*0,99 =137,995 (Н*м)                           (2.17)

    где

    Т₁ - вращающий момент быстроходного вала

    U_зп - передаточное число закрытой передачи

    h_зп - КПД закрытой передачи

    h_пк - КПД подшипников качения

         
 
 
 
 
 

           в) Вал рабочей машины:

  Т_рм = Т₂* Uоп* h_оп*h_пс = 137,995*3,19*0,96*0,98 = 414,144 (Н*м)             (2.18)

    где

    Т₂ - вращающий момент тихоходного вала

                                    h_пс - КПД подшипников скольжения

                                    h_м - КПД муфты

     2.2.4Определяем частоту вращения валов привода:

        а) Вал двигателя:

              n_дв= n_ном = 1430(об/мин)                                                                                             (2.19)

   где

   n_ном - номинальная частота вращения двигателя

      б) Быстроходный вал:

   n₁ = n_ном =1430= 1430 (об/мин)                                                  (2.20)

   где

   n₁ - частота вращения быстроходного вала

   n_ном - номинальная частота вращения двигателя

                     U_оп - передаточное число открытой передачи

         в) Тихоходный вал:

     n₂ = n₁ / U_зп = 1430/5,6 = 255,36 (об/мин)                                                (2.21)

    где

    n₁ - частоту вращения быстроходного вала

    U_зп - передаточное число закрытой передачи

     г) Вал рабочей машины

     n_рм = n₂/ U_оп  = 80,049 (об/мин)                                                                      (2.22)

    где

n₂ - частота вращения тихоходного вала.      
 
 
 
 
 
 
 
 

     2.2.5 Составляем табличный ответ решения задачи:

                 Силовые и кинематические параметры  привода

 
 

 

3. Выбор материала зубчатой передачи. Определение допускаемых напряжений

      3.1Назначаем твердость, термообработку и материал для шестерни и колеса:

Принимаем марку  материала сталь:

для шестерни:                   сталь 40Х

твердость: 235 … 262 HB;

термообработка: улучшение;

для колеса:                        сталь 40

твердость: 192 … 228 HB;

термообработка: улучшение;

3.2 Определяем среднюю твердость  шестерни и колеса:

                      HB_ср1 = (235+262)/2 = 248,5 HB                                                                                   (3.1) 

                      HB_ср2 = (192+228)/2 = 210 HB                                                                                      (3.2)

     3.3 Определяем число циклов переменных  напряжений за весь срок службы  для шестерни и колеса:

                 N_{1 =} 573 _*w_1* L_n= 573*149,67*24820 = 2128585786,2                                                        (3.3)

                 N_{2 =} 573_*w_2* L_n= 573*26,73*24820 = 380150317,8                                                                (3.4)

     где

    w₁ и w₂ - угловые скорости быстроходного и тихоходного валов, с^-1

    L_n - рабочий ресурс двигателя, час

     3.2.2 Принимаем число циклов переменных напряжений для шестерни и колеса:

          N_но1= 16,401*10⁶                           (3.5)                N_но2= 10,5*10⁶                                           (3.5)

        где

                N_но- число циклов перемены напряжений соответствующих выносливости циклов

     3.2.3 Определяем коэффициент долговечности для шестерни и колеса:

                                            (3.7), (3.8)

     где

N_но - число циклов переменных напряжений соответствующих пределу выносливости

N - число циклов переменных напряжений за весь срок службы привода.

     Принимаем K_HL1= K_HL2 =1, т.к. N > N_но

    3.2.4 Определяем допускаемое контактное напряжение для шестерни и колеса, соответствующих числу циклов переменных напряжений:

   (Н/мм²)                                               (3.9)

   (Н/мм²)                                                 (3.10) 
 

     3.2.5 Определяем допускаемое контактное напряжение для зубьев шестерни и колеса:

   (Н/мм²)                                                          (3.11)

   (Н/мм²)                                                              (3.12)

  Принимаем [s]_H = 445 Н/мм², т.к. рассчитываем по менее прочным зубьям.

     3.2.6 Определяем коэффициент долговечности зубьев шестерни и колеса для определения допускаемых напряжений изгиба:

                                            (3.13), (3.14)

     где

N_FO1, N_FO2 - число циклов переменных напряжений для зубьев шестерни и колеса соответствующему пределу выносливости, для всех сталей принимаем равным 4*10⁶ циклов

N₁, N₂ - число циклов переменных напряжений за весь срок службы привода

     3.2.7 Определяем напряжение изгиба соответствующему пределу изгибной выносливости для зубьев шестерни и колеса:

   (Н/мм²)                                                   (3.15)

        (Н/мм²)                                                      (3.16)