К

1.7 1.7 Предел выносливости при изгибе, МПа у_{Flim 0} По табл. 2.4 [6]

Ш

К

580 580 Допускаемое напряжение при изгибе, МПа [ у_F ] Ш 356 356,8 К 349,7 351,5 Допускаемое контактное напряжение, МПа [ у ]_H Ш 718 768 К 938 1013 Предел выносливости при изгибе, МПа у_{Flim max} По табл. 2.4 [6]

Ш

К

2250 2250 Коэффициент запаса прочности S_Fmax ГОСТ 21354–87

Ш

К

2 1.7 Допускаемое напряжение при изгибе, МПа [у_F ]_max Ш 1174 1384 К 1153 1364

Проверочный расчет на контактную выносливость
Наименование параметра	Обозначение	Формула (источник)	Быстроходная ступень	Тихоходная ступень
Коэффициент, учитывающий форму сопряженных поверхностей зубьев в полюсе зацепления		для эвольвентного зацепления	2.5
Коэффициент, учитывающий механические свойства материалов сопряженных колёс, МПа-0,5		для сталей	190
Коэффициент торцового перекрытия			2,036		2,05
Окружная скорость, м/с	V		6,75		1,29
Коэффициент, учитывающий вид передачи и модификацию профиля		без модификации ГОСТ 21354–87	0.14
Коэффициент, учитывающий разность шагов зацепления колёс	g0	для модуля до m=4 ГОСТ 21354–87	4.7
Удельная окружная динамическая сила, Н/мм	WHV		42,81		4,63
Окружная сила, Н	Ft		341		1634
Коэффициент, учитывающий внутренюю динамическую нагрузку	KHV		3,51		1.06
Относительная ширина венца	Ш bd		0,43		0.6
Коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по длине контактных линий	KHв	ГОСТ 21354–87	1.36		1.07
Коэффициент нагрузки	K Н		4,78		1.13
Действующее контактное напряжение, МПа			686		748
Сравнение с допускаемым, %			-4,4		-2,5

Определение действующих напряжений для расчета на изгиб
Наименование параметра	Обозначение	Формула	Значения для ступени
			Быстроходная ступень	Тихоходная ступень
Коэффициент, учитывающий форму зуба и концентрацию напряжений	YFS		Ш	4,75	4,04
			К	4,2	3.6
Коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по длине контактных линий	KFв		3,61	1.06
Коэффициент, учитывающий внутреннюю динамическую нагрузку	KFV		3,61	1,06
Коэффициент нагрузки	KF		13,03	1.12
Действующее изгибное напряжение, МПа	[ уF ]		Ш	247	248
			К	218	220
Сравнение с допускаемым			Ш	-30,6	-30,6
			К	-37,6	-37,3

Определяющим является расчет на контактную прочность зубьев. При расчете на контактную прочность недогрузка составляет -4,4% и -2,5% для быстроходной и тихоходной ступени соответственно. При расчете на изгибные и максимальные напряжения недогрузка колес более 30%. Определение геометрических и других параметров колеса и шестерн и.

Значения линейных размеров в миллиметрах

Название	Формула	Быстроходная ступень	Тихоходная ступень
Делительный диаметр шестерни		47	34,5
Делительный диаметр колеса		180	157,5
Диаметр вершин шестерни		56	37,5
Диаметр вершин колеса		201	160,5
Диаметр впадин шестерни		48	30,75
Диаметр впадин колеса		198	153,75

4. Проектирование валов

4.1 Проектировочный расчет валов

Определим диаметры валов из расчета только на кручение по следующей формуле:

,

где

– момент сопротивления круглого сечения при кручении.

Значение условного допускаемого напряжения выбирают из диапазона

· быстроходный: примем ;

· на промежуточном: примем ;

· на тихоходном: примем .

После определения минимальных значений диаметров валов нам необходимо спроектировать вал с расчетом на свободную установку зубчатого колеса (шестерни), подшипников и уплотнений, а так же точной фиксации всех элементов в осевом направлении на нем. Для этого сделаем вал со ступенчатым изменением диаметров по длине.

5. Выбор типа и схемы установки подшипников

В первом приближении выберем подшипники, подходящие по диаметру вала:

· на быстроходный вал подшипники легкой серии;

· на промежуточный – легкой;

· на выходной – средней.

При дальнейших расчетах нагрузки, действующей на них, будем подбирать наиболее оптимальные подшипники, удовлетворяющие всем условиям.

Так как в конструкции редуктора используются прямозубые передачи, то основными нагрузками, действующими на подшипники, будут радиальные силы и окружные силы, а осевые силы будут незначительными. Поэтому выберем шариковые радиальные однорядные подшипники:

В конструкции имеются и конические передачи, в которых имеют местоосевые силы,поэтому на быстроходный и промежуточный валы устанавливаем шариковые радиально – упорные подшипники.

6. Выбор муфт

Муфты подбираются по диаметру вала и расчетному значению вращающего момента, который для каждого типа муфт определяется по определенной формуле.