Расчет поворотного крана на неподвижной колонне — страница 8

выбираем для изготовления колес сталь 40Х, термообработка - закалка Т.В.Ч. сквозная, твердость зубьев 45...55 HRC. Выполняем проверочный расчет передачи по напряжениям изгиба по формуле 2.2.1.21.: sF = YF * Yb * Yå * (Ft * KF) / (bw * mn) £ [sF] Коэффициент, учитывающий влияние угла наклона зубьев (Yb) определяем по формуле 2.2.1.24: Yb =1 Число зубьев эквивалентного колеса определяем по формуле 2.2.1.23.; cosb = 1, т.к. передача прямозубая: для шестерни ZV3 = 19 / 1 = 19 YF3 = 4,07

(по рис. 2.23. /6/) для колеса ZV4 = 82 / 1 = 82 YF4 = 3,6 (по рис. 2.23. /6/) Коэффициент, учитывающий перекрытие зубьев определяем по формуле 2.2.1.25.: Yå = 1 / 1,67 = 0,6 Значение коэффициента нагрузки КF = 1,3...1,5; КF = 1,3. По табл. 2.2. /6/ для стали 40Х подвергаемой закалке определяем предел выносливости для шестерни и колеса [sF0] = 550 МПа, коэффициент запаса прочности SF = 1,7. Определяем допускаемые напряжения изгиба по формуле 2.2.1.22.: [sF3] = [sF4] = (550 / 1,7) * 1 = 323,5 МПа

Напряжение изгиба для шестерни: sF3 = 4,07 * 1 * 0,6 * (18596,5 * 1,3)/(80 * 4,5) = 164 МПа £ 323,5 МПа Напряжение изгиба для колеса по формуле 2.2.1. 26: sF4 = 164 * (3,6 / 4,07) = 145 МПа £ 323,5 МПа Условие прочности на изгиб выполняется. Определяем силы в зацеплении: Ft3 = - Ft4 = (2 * T3) / d3 = (2 * T4) / d4 (2.2.2.4.) FR3 = - FR3 = Ft * (tga / cosb) (2.2.2.5.) Ft3 = - Ft4 = (2 * 795) / 85,5 = 18596,5 Н FR3 = - FR4 = 18596,5 * (0,364 / 1) = 6769 Н Fа1 = - Fа2 = 3842 * 0,197 = 756,9 Н 2.3. Расчет дополнительной открытой зубчатой передачи. uз.п. = 2,26 - передаточное

число дополнительной открытой зубчатой передачи. 1) Назначаем материал: для шестерни выбираем сталь марки 45Л (нормализация, НВ1 = 153...179, НВ1 ср = 166), для колеса - сталь марки 25Л ( нормализация, НВ2 = 124...151, НВ2 ср = 137,5). 2) Определяем модуль зацепления из условия прочности зубьев на изгиб по формуле /4/: где Мш. экв. - эквивалентный вращающий момент на валу шестерни, Н*м; Z1 - число зубьев шестерни, принимаем Z1 = 17; ybd - коэффициент ширины колеса,

принимают ybd = 0,4...0,6, при консольном расположении шестерни относительно опор и твердости зубьев колеса НВ2 < 350; КFb - коэффициент, учитывающий распределение нагрузки по ширине венца, принимают КFb = 1,25...1,35; YF - коэффициент формы зуба, принимаем YF = 4,26 по таблице в /4/. Мш. экв. = Мк. экв. / (uз.п. * hз.п.), где Мк. экв. - эквивалентный вращающий момент на валу колеса; uз.п. - передаточное число открытой зубчатой передачи; hз.п. - КПД открытой зубчатой

передачи (hз.п. = 0,95). Мш. экв. = 7983,7 / (2,26 * 0,95) = 3718,5 Н*м [sF] - допускаемое напряжение на изгиб, МПа. [sF] = (sF limb * KFL * KFC) / SF , где sF limb - предел выносливости зубьев при изгибе, соответствующий базовому числу циклов напряжения, МПа. Для выбранной марки стали sF limb = 1,8 * НВ (расчет ведут по средней твердости). Средняя твердость НВ = (НВ1 +НВ2) / 2 = (166 + 137,5) / 2 = 151,75 sF limb = 1,8 * 151,75 = 273,15 SF - коэффициент безопасности, принимают SF = 1,75...2,30; принимаем SF = 2; КFL -