где
- коэффициент торцевого перекрытия , ,тогда
. –удельная расчетная окружная сила определяется по формуле:где
(для прямозубых передач), – коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями; (определяется по графику), – коэффициент, учитывающий распределение нагрузки по ширине венца; – окружная сила, – коэффициент, учитывающий динамическую нагрузку, определяется по формуле: , (20)где
– удельная окружная динамическая сила, определяется по формуле: ,где
– коэффициент, учитывающий влияние вида зубчатой передачи и модификации профиля головок зубьев, – коэффициент, учитывающий влияние разности шагов зацепления зубьев колеса и шестерни,тогда
, .Рассчитываем
по формуле (20) .Рассчитываем
по формуле (19) H/мм.Находим допускаемые контактные напряжения
по формуле: ,где
- коэффициент, учитывающий шероховатость сопряжённых поверхностей зуба, – коэффициент, учитывающий окружную скорость, определяется по графику – коэффициент долговечности определяется по графику в зависимости от отношения , - коэффициент безопасности, - предел контактной выносливости,тогда
МПа.Определяем расчетное контактное напряжение в полюсе зацепления по формуле (18)
МПа.Проверяем прочность зубьев при перегрузках по формуле,
где
допускаемое предельное напряжение,где
МПа – предел текучести,тогда
МПаОпределим прочность зубьев при перегрузках
.2.5 Проверка на изгибную выносливость
Выносливость зубьев, необходимая для предотвращения усталостного излома зубьев, устанавливают сопоставлением расчетного местного напряжения от изгиба в опасном сечении на переходной поверхности и допускаемого напряжения
.Расчетное местное напряжение при изгибе определяется по формуле
, (21)где
– удельная окружная сила; – коэффициент, учитывающий влияние формы зуба и концентрацию напряжений; (для прямозубой передачи) – коэффициент, учитывающий влияние наклона зуба; – коэффициент, учитывающий влияние перекрытия зубьев.Определим коэффициенты
и , .Определяем окружную силу на делительном цилиндре
Н/мКоэффициент
определяем по формуле , (22)где
– динамическая добавка.Динамическую добавку можно определить по следующей формуле
, (23)где
– коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями, – коэффициент, учитывающий распределение нагрузки по ширине венца – удельная окружная динамическая сила. ,где
– коэффициент, учитывающий влияние вида зубчатой передачи и модификации профиля головки зубьев; – коэффициент, учитывающий влияние разности шагов зацепления зубьев шестерни и колеса. .Определяем динамическую добавку по формуле (23)
.Вычисляем коэффициент
по формуле (22) .Определим удельную окружную силу по формуле
Определим допускаемые напряжения изгиба на выносливость шестерни и колеса, МПа
,где
– коэффициент, учитывающий влияние двухстороннего приложения нагрузки, – коэффициент долговечности, – коэффициент, учитывающий нестабильность свойств материала зубчатого колеса и шестерни, – коэффициент, учитывающий способ получения зубчатого колеса, тогда МПа, МПа.Определяем отношение
для шестерни и колеса,Определяем расчетное напряжение по формуле (21)
МПаСопоставляем расчетное и допускаемое напряжения,
.