Допускаемые напряжения на изгиб при расчете на усталость зубчатых передач.

Допускаемые напряжения на изгиб зубьев

 

,

 

где - предел выносливости зубьев по напряжениям изгиба;

- коэффициент, учитывающий влияние двустороннего приложения нагрузки, при односторонней нагрузке принимается ;

- коэффициент долговечности, принимается ;

- коэффициент безопасности, принимается .

Предел выносливости

;

МПа;

МПа;

МПа; МПа;

Принимается Мпа.

Расчет зубчатой передачи

 

Внешний делительный диаметр колеса:

 

,

где - крутящий момент на колесе, H×мм.

Коэффициент определяется в зависимости от , который вычисляется по формуле:

 

,

 

где - коэффициент ширины венца колеса, для прямозубых колес .

;

Тогда .

мм.

После уточнения по ГОСТ 6636-69 принимается мм.

Угол делительного конуса шестерни и колеса определяется:

 

;

 

;

 

;

 

.

Число зубьев шестерни:

 

;

;

 

.

Число зубьев колеса:

 

;

 

.

Внешний окружной модуль:

 

;

 

.

Внешнее конусное расстояние и длина зубьев:

 

;

;

 

мм;

мм;

мм.

Определяются фактические внешние диаметры шестерни и колеса.

Делительный диаметр шестерни:

 

;

 

мм.

Делительный диаметр колеса:

;

 

мм.

Диаметр вершин зубьев шестерни:

 

;

 

мм.

Диаметр вершин зубьев колеса:

 

;

 

мм.

Диаметр впадин зубьев шестерни:

 

;

 

мм.

Диаметр впадин зубьев колеса:

 

;

 

мм.

Дальнейшие расчеты и конструирование ведутся по фактическим внешним диаметрам передачи .

Средний делительный диаметр шестерни и колеса определяется:

 

; ;

мм;

мм.

Ширина венца шестерни и колеса:

 

;

 

мм;

;

мм.

Определение усилий в конической передаче:

окружная сила:

 

;

 

H;

радиальная сила:

 

;

H.

 

осевая сила:

 

;

H.

 

Расчет на контактную прочность осуществляется по формуле:

 

,

 

где - коэффициент нагрузки.

 

,

 

где - коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по ширине венца;

- коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки между зубьями;

- динамический коэффициент.

Для прямозубых колес . Коэффициент =1,2 для консольного расположения колес относительно опор. Коэффициент определяется в зависимости от точности, которая определяется на основе анализа окружных скоростей:

 

;

 

м/с.

При скорости 1,8 м/с и твердости HB≤350 назначается 8-я степень точности, следовательно, .

.

МПа;

МПа< МПа.

При проверочном расчете на изгиб зубьев конических прямозубых передач используется формула:

 

,

 

где - коэффициент нагрузки при расчете на изгиб;

 

.

 

Коэффициент определяется в зависимости от твердости HB₄<350 при 8-й степени точности и значении , принимается .

При скорости 1,8 м/с и твердости HB<350 назначается 8 степень точности, следовательно, коэффициент .

.

- коэффициент формы зуба, ;

- опытный коэффициент, учитывающий понижение нагрузочной способности конической прямозубой передачи по сравнению с цилиндрической.

МПа;

МПа< МПа.