Конструирование зубчатого колеса и шестерни

↑

▷ Содержание

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 4Следующая ⇒

Определение геометрических и других размеров шестерни и колеса

- диаметр вершин зубьев:

;

;

- диаметр впадин зубьев:

;

-ширина колеса:

;

примем:

-вращающий момент на колесе:

-диаметр отверстия под вал:

-диаметр ступицы:

-длина ступицы:

-толщина обода:

-толщина диска:

-внутренний диаметр обода:

-диаметр отверстий:

-фаски:

3 Расчёт планетарной передачи.

Выбор числа зубъев.

Количество зубьев равно: ,где

k- количество сателлитов; k=2;

N- любое целое число. Принимаем равным 108.

;

;

Тогда,из условия что :

.

Проверим условие соосности:

27+81*2=189;

189=189.

.

Проверим условие соседства:

условие соседства выполняется.

Проверим условие сборки:

;

; 216=216 -условие не заклинивания выполняется.

Определение моментов по всем валам

Так как саттелиты расположены на равных расстояниях друг от друга, то центробежные силы инерции уравновешиваются.

На редуктор действуют:

– момент на быстроходном центральном валу электродвигателя;

T_т – момент на тихоходном выходном валу;

М₃ – момент действующий на закрепленное центральное колесо и корпус редуктора.

3.3. Расчет планетарной передачи

Мощность, подводимая к валу шестерни .

Частота вращения шестерни .

Частота вращения колеса .

Срок службы

Проектировочный расчет

Подбор материалов

Таблица

Определение числа циклов перемены напряжений колеса и шестерни

где С - количество сателлитов, -относительная частота вращения ведущей

центральной шестерни; -относительная частота вращения сателлита.

Определение допускаемых напряжений

Определение контактных допускаемых напряжений

Коэффициент безопасности для поверхностно-уплотненных зубьев равен 1.2.

Коэффициент , учитывающий шероховатость поверхности сопряженных зубьев, принимают в зависимости от класса шероховатости: для 5-го класса - .

Т.к и больше и то коэффициент долговечности

Предел контактной выносливости:

.

В качестве расчетного принимаем .

Определение изгибных допускаемых напряжений

Коэффициент безопасности при работе зубьев на изгиб

,

где - коэффициент, учитывающий нестабильность свойств материала зубчатого колеса и степень ответственности передачи;

(для поковок) – коэффициент, учитывающий способ получения заготовки колеса.

Тогда .

- коэффициент, учитывающий шероховатость переходной поверхности зуба. Для шлифованных и фрезерованных зубьев при классе шероховатости не ниже 4-го .

- коэффициент, учитывающий упрочнение переходной поверхности зуба. При отсутствии упрочнения .

- коэффициент, учитывающий влияние двухстороннего приложения нагрузки. - при работе зубьев одной стороной

.

Определение предельных допускаемых напряжений

.

Определение коэффициентов расчетной нагрузки

Коэффициенты расчетной нагрузки соответственно при расчетах на контактную и изгибную выносливость ,

где и - коэффициенты неравномерности распределения нагрузки по длине контактных линий;

- коэффициенты динамичности нагрузки.

Определение межосевого расстояния

где - коэффициент ширины колеса;

=49,5-коэффициент межосевого расстояния;

-коэффициент неравномерности распределения нагрузки между сателлитами;

С-число сателлитов;

Предварительное значение диаметра шестерни:

Определение модуля зацепления

Из конструктивных соображений принимаем .

Тогда ,

Ширина зубчатого венца:

мм

мм

мм

Окончательно: .

Проверочный расчет

Проверка передачи на контактную выносливость

где - коэффициент, учитывающий форму сопряженных поверхностей зубьев;

- коэффициент, учитывающий механические свойства материалов сопряженных колес;

- коэффициент, учитывающий суммарную длину контактных линий.

Уточняем окружную скорость:

Уточняем коэффициент расчётной нагрузки:

,

где - удельная окружная динамическая сила;

- коэффициент, учитывающий влияние вида зубчатой передачи и модификации профиля зубьев;

- коэффициент, учитывающий влияние разности основных шагов зацепления зубьев шестерни и колеса;

- удельная расчётная окружная сила в зоне наибольшей концентрации;

- полезная окружная сила;

Cледовательно ;

;

.

Определю удельную расчётную окружную силу:

,

,

Т.о есть допустимая недогрузка.

Проверка зубьев передачи на изгибную выносливость

Определю коэффициенты формы зубьев шестерни и колеса:

для

для

, ,

так как 87,8<94,46 проверяем зуб шестерни:

,

где - коэффициент, учитывающий перекрытие зубьев, при 5-й степени точности

; ;

- коэффициент, учитывающий наклон зубьев

.

Проверка на контактную и изгибную прочность при действии максимальной нагрузки

Проверка на перегрузку, на предотвращение пластической деформации или хрупкого излома.

,

.

3.6.Определение геометрических и других размеров колеса и шестерни

- диаметр вершин зубьев:

,

,

- диаметр впадины зубьев:

,

,

Определяем диаметр отверстия под вал в колесе:

,

,

где .

Принимаем из конструктивных соображений .

4.ВАЛЫ!!!!!!!

Познавательные статьи:



Алгоритмические операторы Matlab

Конструирование и порядок расчёта дорожной одежды

Исследования учёных: почему помогают молитвы?

Почему терпят неудачу многие предприниматели?