1) Определяем модуль зацепления по эмпирическому соотношению.
m=(0,01 0,02) =
Согласуя со стандартом ([ ],стр. 36),принимаем
m=
2) Суммарное число зубьев шестерни и колеса
= =
3) Число зубьев шестерни
= =
4) Число зубьев колеса
= - =
5) Проверяем фактическое межосевое расстояние и фактическое передаточное отношение
= =
U= =
Расхождение с принятым ранее номинальным передаточным 4,0=4,0 что допустимо
6) Определяем размеры шестерни и колеса. Диаметр делительной окружностей
=m =
=m =
Диаметры окружностей выступов
= +2m=
= +2m=
Диаметры окружностей впади
= -2m=
= -2,5m=
Высота зуба
h=2,25 =
Ширина колеса
Ширину шестерни обычно делают 2 5 мм больше, чем ширина колеса для компенсации неточности сборки и осевого люфта.
Ширина шестерни
Коэффициент ширины шестерни по диаметру
7) Степень точности цилиндрических прямозубых передач назначают в зависимости от окружной скорости по стандарту. Окружная скорость колес = =
При такой скорости следует принять степень точности.
Проверочный расчет на контактную усталость
1)Уточняем значение коэффициента нагрузки.
Для прямозубых передач =1
При твердости зубьев НВ 350, несеммитричном распределении реакций из-за консольной нагрузки, согласно рекомендации ([ ],стр. 39, табл. 3.5) принимаем значение =
При твердости зубьев НВ 350. Окружной скорости 2,9 м/с и восьмой степени точности по рекомендации ([ ],стр. 40,табл. 3.6) принимаем значение =1,5
Тогда =1 1,07 1,05=1,124
2.Определяем контактное напряжение на поверхности зубьев ([ ], стр.31,форм. 3.5)
= =
Условие прочности выполнено
Проверочный расчет зубьев на изгиб.
1.Определяем силы действующие в зацеплении
Окружная сила = =
Радиальная сила = tg =
2.Коэффициент нагрузки на изгиб = ; =1 Коэффициент учитывает неравномерность распределения нагрузки по длине зубьев. Согласно рекомендации ([ ],стр.43,табл 3.7) при твердости зубьев НВ 350, несеммитричности расположения опор и коэффициенте
принимаем = 1,11 Коэффициент учитывает динамические действия нагрузки. По рекомендации ([ ],стр. 43,табл 3.8) при твердости зубьев НВ 350, окружной скорости 3,65 м/с и восьмой степени точности принимаем значение коэффициента =1,25 Тогда коэффициент нагрузки =
3.Определяем коэффициент формы зуба в зависимости от числа зубьев ([ ],стр.35,табл 4)
Для шестерни
Для колеса 4.Определяем по рекомендации ([ ],стр. 44,табл 3.9) для улучшенных и нормализованных сталей при твердости НВ 350 предел выносливости на изгиб при пульсирующем цикле при базовом числе циклов по формуле
=1,8 HB (МПа)
Для шестерни
=
Для колеса
=
5)Определяем коэффициент запаса прочности
Первый коэффициент учитывает нестабильность свойств материала. По рекомендации ([ ], стр. 44 табл. 3.9) принимаем
Второй коэффициент, учитывает способ получения заготовки для колеса. Для поковок и штамповок
Тогда
6. Допускаемое напряжение при изгибе
Для шестерни
Для колеса
7)Находим отношение допускаемого напряжения к коэффициенту формы зуба
Для шестерни
Для колеса
Расчет следует вести для зубьев и колес. У которого найденное отношение меньше.
8)Напряжение при изгибе определяется по формуле ([ ], стр.41)
= =
Условие прочности выполнено