Курсовая работа: Расчет и проектирование редуктора общего назначения

Колесо кованое d₂ = 836 мм, d_{a 2} = 844 мм, d_{f 2} = 826 мм, b₂ = 40 мм.

5. Расчет зубчатых колес редуктора

Так как в задании нет особых требований в отношении габаритов передачи, выбираем материалы со средними механическими характеристиками: для шестерни – сталь 45, термическая обработка – улучшение, твердость НВ 230; для колеса - сталь 45, термическая обработка улучшение, но твердость на 30 единиц меньше – НВ 200.

Допускаемые контактные напряжения

,

где σ_Нlimb – предел контактной выносливости при базовом числе циклов.

Для углеродистых сталей с твердостью поверхностей зубьев менее НВ 350 и термической обработкой (улучшением)

σ_Нlimb = 2НВ + 70;

К_HL – коэффициент долговечности; при числе циклов нагружения больше базового, что имеет место при длительной эксплуатации редуктора, принимаем К_HL = 1, коэффициент безопасности [S_H ] = 1,10.

Для косозубых колес расчетное допускаемое контактное напряжение определяется по формуле

;

для шестерни [σ_Н1 ] = ((2НВ₁ +70)* К_HL )/ [S_H ] = ((2*230+70)*1)/1,10=481,8 ≈ 482 МПа;

для колеса [σ_Н2 ] = ((2НВ₂ +70)* К_HL )/ [S_H ]=((2*200+70)*1)/1,10 = 427,3 ≈ 427 МПа.

Тогда расчетное допускаемое контактное напряжение

[σ_Н ] = 0,45*(482+427) = 409,05 ≈ 409 МПа.

Требуемое условие [σ_Н ] ≤ 1,23[σ_Н2 ] выполняется.

Коэффициент К_Нβ принимаем, как для случая несимметричного расположения колес, значение К_Нβ = 1,25, т.к. со стороны зубчатого колеса открытой передачи действуют силы, вызывающие дополнительную деформацию ведомого вала и ухудшающие контакт зубьев.

Принимаем для косозубых колес коэффициент ширины венца по межосевому расстоянию ψ_ba = b/a_w = 0,4.

Межосевое расстояние из условий контактной выносливости активных поверхностей зубьев определяется по формуле:

мм,

ближайшее значение межосевого расстояния по ГОСТ 2185-66 а_w = 200 мм (второй ряд).

Нормальный модуль зацепления принимаем по следующей рекомендации:

m_n = (0.01¸0.02) а_w =200(0.01¸0.02) = 2,0¸4,0 мм, по ГОСТ 9563-60^* принимаем m_n = 2,0 мм.

Примем предварительно угол наклона зубьев b = 10° и определим числа зубьев шестерни и колеса

.

Принимаем z₁ = 39 ; тогда z₂ = z₁ * u = 39 * 4 = 156

Уточненное значение угла наклона зубьев

β = 12°50´

Основные размеры шестерни и колеса: