Исходные данные:
Мощность на валу шестерни и колеса Р1=7,06 кВт
Р1=6,78 кВт
Вращающий момент на шестерне и колесе Т1=388 Нм
Т2=1964 Нм
Передаточное число U=4,5
Частота вращения шестерни и колеса n1=174 об/мин
n2=38,7 об/мин
Угловая скорость вращения шестерни и колеса ω1=18,2 рад/с
ω3=4 рад/с
Угол наклона зубьев β=45˚
Расположение колес относительно опор симметричное.
Материал зубчатых колес сталь 45 с термообработкой – улучшение; для колеса твердость 235…262 НВ2 (248 НВ2ср), sТ = 540 Н/мм2, наибольшая толщина сечения заготовки
; для шестерни 269…302 НВ1 (285 НВ1ср), sТ = 650 Н/мм2, при диаметре заготовки шестерни .При этом обеспечивается прирабатываемость зубьев:
.Интерполированием, т.е. находим промежуточные значения функции по известным ее частным значениям, [1,табл.4.15] находим число циклов напряжений, соответствующее пределу выносливости:
для колеса – NHO2 = 16,2´106,
для шестерни – NHO1 = 22,5´106 .
Рекомендуется NF0 = 4´106 – наработка.
Находим число циклов нагружения зубьев (колеса и шестерни) за весь срок службы:
; ; ; ;где
- ресурс (срок службы) передачи, примерно три года при двухсменной работе.Принимаем значения коэффициентов:
KHL = 1, учитывает влияние срока службы и режима нагрузки передачи,
KFL = 1, учитывает долговечность работы.
Определяем допускаемые контактные напряжения [s]HO и напряжения изгиба [s]FO, соответствующие числу циклов напряжений NHO и NFO[3, табл. 4.6] для материалов зубьев колеса и шестерни:
; ; ; ; ; ;Определяем допускаемые напряжения с учетом ресурса (срока службы) передачи:
; ; ; ; ; ;Чтобы рассчитать межосевое расстояние, принимаем расчетные коэффициенты:
– коэффициент ширины венца [1,табл. 4.6], , – коэффициент неравномерности нагрузки по длине зуба (табл. 4.18; 4.20).Тогда межосевое расстояние передачи равно:
где Ка =43 – числовой коэффициент для шевронной передачи;
Т2=232Нм.
Подставив значения в формулу (5.1) получим:
; мм;Принимаем окончательно по ГОСТ2185-66 [1,c.36]
мм.Определяем модуль [1,c.36]:
; ;Принимаем по ГОСТ9563-60 модуль mn=4,0мм [1,c.36]
Определяем суммарное число зубьев по формуле:
β=45º, тогда cosβ=0,707
; ;Принимаем
зуба.Определяем число зубьев шестерни и колеса по формулам [1,c.37]:
; ; ; ; .Уточняем фактическое передаточное число
; ;Отклонения передаточного числа от номинального нет.
Определяем делительные диаметры шестерни и колеса по формуле (3.11):
; мм; ; мм.Проверяем межосевое расстояние
; мм.Определяем остальные геометрические параметры шестерни и колеса по формулам (2.10)
; ; ; ; ; мм; ; мм; ; мм; ; мм; ; мм; принимаем b2=80мм; ; мм; ; мм ; мм; ; мм; ; мм.