Дипломная работа: Расчёт на прочность закрытой цилиндрической одноступенчатой передачи и её проектирование

5. По формуле [3, стр.23] определяем передаточное отношение редуктора:

i = n₁ / n₂ ,(3)

где n₁ – частота вращения ведущего (быстроходного) вала, мин ^-1 ;

n₂ – частота вращения ведомого (тихоходного) вала, мин ^–1 .

Тогда по формуле (3) получаем

i = 960 / 600 = 1,6 = u

6. Вычисляем вращающий момент на быстроходном (ведущем) валу редуктора [3, стр.22] по формуле

T₁ = 9,55P₁ / n₁ , (4)

где P₁ - требуемая мощность электродвигателя, кВт;

n₁ – частота вращения ведущего вала, мин ^–1 .

T₁ = 9,55·4,2·10³ /960 = 41,8Н·м.

2. Расчет редуктора

2.1 Выбор материалов зубчатых колес и определение допускаемых напряжений

1.Согласно рекомендациям [3, стр.304,табл. П21 и П28], назначаем для изготовления зубчатых колес сталь 45 с термической обработкой: нормализация – для колеса, улучшение – для шестерни.

2. Допускаемое контактное напряжение определяется по формуле [3, стр. 97]

σ_НР = σ⁰ _НР K_HL , (5)

где σ⁰ _НР – допускаемое контактное напряжение, МПа;

K_HL – коэффициент циклической долговечности.

Допускаемое напряжение при расчете на выносливость зубьев при изгибе определяется по формуле

σ_FP = σ⁰ _FР K_FL , (6)

где σ⁰ _FР – допускаемое напряжение при расчете на выносливость зубьев при изгибе, МПа;

K_FL – коэффициент циклической долговечности.

Принимаем [3, табл. П28] для стали 45, нормализация, твердость рабочих поверхностей НВ180…200: допускаемое контактное напряжение σ⁰ _НР = 420 МПа; база испытаний напряжений, соответствующая длительному пределу выносливости N_HO = 10⁷ ; допускаемое напряжение при расчете на выносливость зубьев при изгибе σ⁰ _FР = 110 МПа для реверсивной передачи; база испытаний напряжений N_FO = 4·10⁶ – для колеса.

Назначая ресурс передачи t_ч = 20000ч, находим число циклов перемены напряжений [3, с.97] по формуле

N_{H Е} = N_{F Е} = 60 t_ч n₂ , (7)

где N_{H Е} , N_{F Е} – относительное эквивалентное число циклов напряжения;

t_ч – наработка передачи в часах;

n₂ – частота вращения тихоходного вала, мин ^–1 .

Тогда по формуле (7) получаем