1.Шестерня.
m=1 мм z1=20 α=20º
d=m·z1=1·20=20 мм - диаметр делительной
окружности
da=d+2m=20+2·1=22 мм - диаметр окружности вершин
db=d·cosα=20·cos 20º=18,79 мм - диаметр основной
окружности
df=d-2,5m=20-2,5·17,5 мм - диаметр окружности
впадин
- угловой шаг
P=π·m=3,14·1=3,14 мм - шаг по делительной
окружности
S=P/2=3,14/2= 1,57 мм - толщина зуба
e=P/2=3,14/2= 1,57 мм - ширина впадины
h=2,25·m=2,25·1=2,25 мм - полная высота зуба
ha=m=1 мм - высота головки зуба
hf=1,25·m=1,25·1=1,25 мм - высота ножки
ρ=0,38·m=0,38·1=0,38 мм - радиус галтели
2.Зубчатое колесо.
m=1 мм z2=60 α=20º
d=m·z1=1·60=60 мм - диаметр делительной
окружности
da=d+2m=60+2·1=62 мм - диаметр окружности вершин
db=d·cosα=60·cos 20º=56,38 мм - диаметр основной
окружности
df=d-2,5m=60-2,5·1=57,5 мм - диаметр окружности
впадин
- угловой шаг
P=π·m=3,14·1=3,14 мм - шаг по делительной
окружности
S=P/2=3,14/2= 1,57 мм - толщина зуба
e= P/2=3,14/2= 1,57 мм - ширина впадины
h=2,25·m=2,25·1=2,25 мм - полная высота зуба
ha=m=1 мм - высота головки зуба
hf=1,25·m=1,25·1=1,25 мм - высота ножки
ρ=0,38·m=0,38·1=0,38 мм - радиус галтели
Расчёт вала на изгиб и кручение.
Нмм. мм.
м м.
Материал Сm 3 ГОСТ 1050-88
МПа
мм.
мм.
(Н.)
(Н мм.)
8. Подбор шпонок
Размеры шпонки
(по диаметру d)
d вала, мм |
b×h×d |
t1 |
t2 |
5 |
2×3×6,8 |
2,0+0,1 |
1+0,1 |
8 |
2×2 |
1,2+0,1 |
1,0+0,1 |
Выбор материалов. Механические свойства
Цилиндрическая передача:
Деталь |
материал |
, МПа |
, МПа |
НВ |
Колесо 1 |
Сталь 15 ГОСТ 1050-88 |
445 |
245 |
170 |
Колесо 2 |
Сталь 15 ГОСТ 1050-88 |
445 |
245 |
170 |
Червячная передача:
Деталь |
материал |
, МПа |
, МПа |
НВ |
Червяк |
Сталь 40Х ГОСТ 4543-74 |
1000 |
800 |
250 |
Червячное колесо |
БрОЦС 6-3 ГОСТ 5017-74 |
220 |
190 |
90 |
Расчёт на прочность червячной передачи.
(1\с.)
(1\с.)
.
Червяк:
Ст 40Х
Колесо:
БрОЦС 6-3
Допустимые контактные напряжения :
- коэффициент долговечности по контактным напряжениям
Вычисляем значение коэффициента для металлов
где - приведенный модуль упругости
Для бронзового колеса и стального червяка:
МПа - модуль упругости материала червяка
МПа - модуль упругости материала колеса
Получаем:
(МПа)
По контактным напряжениям проверяем колесо на прочность
- коэффициент, учитывающий влияние окружной скорости колеса
Берем
- коэффициент, учитывающий неравномерность нагрузки
Берем
МПа
Допустимые изгибные напряжения
Проверяем колесо на прочность по изгибным напряжениям:
Условия прочности выполняются
Расчет на прочность цилиндрической зубчатой передачи
Назначаем материал для зубчатых колес:
Ст 15
Определяем ориентировочное значение межосевого расстояния:
для 2-хступенчатого редуктора:
=1,3 - динамический коэффициент,
=0,2
- коэффициент долговечности
=1,2 - коэффициент безопасности
мм.
Определяем расчетный модуль зацепления:
Принимаем стандартное значение модуля 1
Определяем межосевое расстояние для стандартного модуля:
Длина зуба:
Проводим проверочный расчет на изгиб:
- напряжение при изгибе
- динамический коэффициент при изгибе
Для 2-хстепенчатого редуктора берем
- коэффициент формы зуба
Допускаемые напряжения при изгибе определяют по формуле:
- предел выносливости зубьев на изгиб при нулевом цикле
=2НВmin= 2·160=320
=1,8 - коэффициент безопасности при изгибе
- коэффициент долговечности работы при изгибе
Берем
Посадка зубчатого колеса на вал.
Посадка муфты на вал.