Курсовая работа: Проектирование планетарного редуктора Д-27
2.2 Проверочный расчет I-ой ступени
2.2.1 Проверка передачи на контактную выносливость
В соответствии с рекомендациями ГОСТ 21354-87 для стальных колес, коэффициент учитывающий механические свойства материалов сопряженных колес
Определение коэффициента воспринимаемого смещения :
Определение коэффициента уравнительного смещения
Определение диаметров основных окружностей :
Определение диаметров окружностей вершин :
для внешнего зацепления:
для внутреннего зацепления:
Определение диаметров окружностей впадин :
для внешнего зацепления:
для внутреннего зацепления:
Нахождение коэффициента учитывающего суммарную длину контактных линий
Определение коэффициента перекрытия:
Коэффициент, учитывающий форму сопряженных поверхностей зубьев в полюсе зацепления. При угле зацепления
Ширина шестерни
Принимается
Уточнение значения
Так как изменилась мало, то остается неизменным.
Расчет коэффициента
Для данной передачи принято 5-й степень точности, как видно передача работает с окружной скоростью , и поэтому коэффициент учитывающий внутреннюю динамическую нагрузку определяется следующим образом.
Для кромочного удара:
- определение удельной передаваемой нагрузки
где: коэффициент который учитывает динамические нагрузки, связанные с крутильными колебаниями системы;
- вычисление вероятной максимальной разности основных шагов
где: допуски на величину основного шага;
- определение относительной ошибки основного шага
- отношение радиусов кривизны эвольвент при входе зубьев в зацепление
- время кромочного контакта зубьев вне линии зацепления
- период собственных колебаний сопряженных колес
- параметр
Так как , то при кромочном ударе
,
но так как при кромочном ударе не может превышать , то принимаем что .
Для срединного удара:
- отношение радиусов кривизны эвольвент при выходе зубьев из зацепления
- характеристическое время срединного удара
- параметр
Так как , то при срединном ударе
но так как при срединном ударе не может превышать , то принимаем что .
Для дальнейших расчетов принимаем при срединном ударе
Коэффициент расчетной нагрузки при окончательном расчете на контактную выносливость;
где: коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями;
Расчетное значение контактных напряжений
Сравнение расчетных напряжений с допускаемыми
Небольшая перегрузка, что допускается.
2.2.2 Проверка передачи на изгибную прочность
Коэффициент внутренней динамической нагрузки
Для данной передачи принято 5-й степень точности, как видно передача работает с окружной скоростью , и поэтому коэффициент учитывающий внутреннюю динамическую нагрузку определяется следующим образом.
Для кромочного удара:
- определение удельной передаваемой нагрузки
Значение определяется следующим образом:
где: для прямозубых колёс;
коэффициент торцового перекрытия;
- вычисление вероятной максимальной разности основных шагов
где: допуски на величину основного шага;
- определение относительной ошибки основного шага
- отношение радиусов кривизны эвольвент при входе зубьев в зацепление
- время кромочного контакта зубьев вне линии зацепления
- период собственных колебаний сопряженных колес
- параметр
Так как , то при кромочном ударе
,
но так как при кромочном ударе не может превышать , то принимаем что .
Для срединного удара:
- отношение радиусов кривизны эвольвент при выходе зубьев из зацепления
- характеристическое время срединного удара
- параметр
Так как , то при срединном ударе
но так как при срединном ударе не может превышать , то принимаем что .
Для дальнейших расчетов принимаем при срединном ударе
Определение коэффициентов расчётной нагрузки при окончательном расчете на изгибную выносливость
Определение коэффициента формы зуба шестерни и колеса:
Местное изгибное напряжение:
где: коэффициент, учитывающий наклон зуба;
коэффициент, учитывающий перекрытие зубьев.
2.3 Проектировочный расчет II-ой ступени
Таблица 2.2 Материалы и их свойства
Элемент передачи | Размерность | Сателлит | Колесо (венец) |
Заготовка | Поковка | Поковка | |
Материал | Сталь 12Х2Н4А | Сталь 38ХМЮА | |
Термообработка | Цементация с закалкой | Азотирование | |
МПа | 1200 | 1000 | |
МПа | 1000 | 850 | |
Твердость сердцевины | НВ | 330 | 350 |
Твердость поверхности | HRC | 62 | 60 |
Базовые числа циклов |
|
|
2.3.1 Определение передаточного отношения
2.3.2 Определение крутящего момента на шестерне при трех режимах нагружения