Проверка изгибной прочности зубьев шестерни и колеса при действии пиковой нагрузки:
; . ; .Основные геометрические размеры зубчатой передачи.
Делительные диаметры:
; . ; .Проверка:
.Диаметры вершин зубьев:
; мм. ; мм.Диаметры впадин зубьев:
; мм. ; мм.Усилия, действующие в зацеплении косозубой цилиндрической передачи (составляющие силы нормального давления):
Окружное усилие:
Н.Радиальное усилие:
Н.Осевое усилие:
Н.4. Проектный и проверочный расчет цилиндрических зубчатых передач 1-й ступени редуктора
4.1 Предварительное значение межосевого расстояния а' передачи из условия контактной выносливости рабочих поверхностей зубьев
ммгде [sH] − расчетное допускаемое контактное напряжение для материалов зубчатой пары, МПа; [sH] = 424,4 МПа;
−предварительное значение коэффициента нагрузки, = 1,25; − коэффициент ширины зубчатого колеса, = 0,315. ммРасчетную величину межосевого расстояния а' округлим до ближайшего стандартного значения а.
а1 = 140 мм.
4.2 Руководствуясь зависимостями назначается номинальный модуль зацепления m
m= (0,01…0,02) · а = (0,016…0,0315) · 140 = (1,4…2,8).
m = 2,0 мм.
4.3 Зададимся предварительным значением угла наклона линии зубьев на делительном цилиндре в пределах = 18
4.4 Определим суммарное число зубьев шестерни по зависимости
С учетом стандартных значений нормального модуля зацепления m, межосевого расстояния а и принятого суммарного числа зубьев
находят действительный угол наклона линии зубьев bна делительном цилиндре:4.6 Определим ширину b4 и b3 зубчатого колеса и шестерни
b2 =
;b2 =
.b1 =
;b1 =
.4.7 Находим коэффициент осевого перекрытия
= 1,12; = 1,12; = 1,12.4.8 Вычисляем числа зубьев шестерни Z1 и колеса Z2
; .Расчетные значения
и округлим до целых чисел Z1 и Z2:Z1 = 22; Z2 = 112.
4.9 Фактическое передаточное число передачи
; .Это удовлетворяет допускаемым отклонениям передаточного числа в пределах ± 4% от номинального значения.
4.10 Окружная скорость в зацеплении, м/с
,где
− делительный диаметр шестерни. . . .4.11 Назначаем 9-ю степень точности передачи [3. с 7. таблица №4]
Фактическое значение коэффициента нагрузки [1] при расчете по контактным напряжениям:
.где КНV − коэффициент, учитывающий внутреннюю динамическую нагрузку в передаче при расчете на прочность активных поверхностей зубьев.
КНb1 − коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по длине контактных линий зубьев при расчете на прочность их активных поверхностей.
Значение КНbопределяем в зависимости от расположения зубчатых колес проектируемой передачи относительно опор, т.е. схемы передачи, твердости рабочих поверхностей зубьев и относительной ширины колеса ybd.
; . .КНa1 − коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями при расчете на прочность их активных поверхностей.
, тогдаКоэффициент ZМ, учитывающий механические свойства сопряженных зубчатых колес, принимают [1] в зависимости от материалов.
Для стальных зубчатых колес
(для стали).Коэффициент ZН, учитывающий форму сопряженных поверхностей зубьев в полосе зацепления, определяем в зависимости от коэффициента смещения Xисходного контура и угла наклона bлинии зубьев на делительном цилиндре.
ZН1 = 2,4.
Коэффициент Ze, учитывающий суммарную длину контактных линий зубьев, находим с учетом значений коэффициентов торцевого
и осевого перекрытия.Ze1 = 0,78.
Действительные контактные напряжения на активных поверхностях зубьев при фактических параметрах передачи:
;где
1 − окружное усилие, действующее в зубчатом зацеплении, Н. ; .