Определение действующих напряжений для расчета на изгиб | ||||
Наименование параметра | Обозначение | Формула | Значения | |
Коэффициент, учитывающий форму зуба и концентрацию напряжений | YFS | Ш | 4.915 | |
К | 4.247 | |||
Коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по длине контактных линий | KFβ | 1.359 | ||
Коэффициент, учитывающий внутреннюю динамическую нагрузку | KFV | 1.938 | ||
Коэффициент нагрузки | KF | 2.634 | ||
Действующее изгибное напряжение, МПа | [σF] | Ш | 355 | |
К | 348 | |||
Сравнение с допускаемым | Ш | -48 | ||
К | -47 |
Табл. 9
Определение действующих напряжений для расчета на максимальные нагрузки | |||
Наименование параметра | Обозначение | Формула | Значения |
Действующее максимальное контактное напряжение, МПа | 991 | ||
Сравнение с допускаемым, % | -52 | ||
Действующее максимальное изгибное напряжение, МПа | 402 | ||
Сравнение с допускаемым, % | -62 |
Результаты расчета цилиндрической зубчатой передачи сведены в таблицы (Табл. 10 – Табл. 15).
Табл. 10
Определение допускаемых контактных напряжений | ||||
Наименование параметра | Обозначение | Формула | Значения | |
Количество нагружений за один оборот | с | Ш | 1 | |
К | 1 | |||
Количество циклов нагружения с учётом режима работы, млн. | Nk | Nk=60∙c∙n∙Lh | Ш | 7.275∙108 |
К | 1.455∙108 | |||
Базовое число циклов, млн. | NHB | NHB=30∙(HB)2.4 | Ш | 1.033∙108 |
К | 8.184∙107 | |||
Показатель степени | m | т.к. Nk> NHB | Ш | 20 |
К | 20 | |||
Коэффициент долговечности | ZN | ZN= | Ш | 0.907 |
К | 0.972 | |||
Коэффициент запаса прочности | SH | для зубчатых колес с поверхностным упрочнением зубьев | Ш | 1.2 |
К | 1.2 | |||
Предел контактной выносливости, МПа | σHlim | σHlim=17HRC+200 | Ш | 1118 |
К | 1033 | |||
Допускаемое контактное напряжение, МПа | [σ]H | Ш | 761 | |
К | 753 | |||
Принятое | 753 |
Табл. 11
Определение делительного диаметра и модуля | ||||
Наименование параметра | Обозначение | Формула (источник) | Значения | |
Коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по длине контактных линий | KHβ | ГОСТ 21354-87 | 1.127 | |
Вспомогательный коэффициент | Kd | Для прямозубых передачKd =770 | 770 | |
Относительная ширина венца | Ψbd | Для проектировочного расчета | 0.6 | |
Крутящий момент на шестерне, Hм | T | 125.4 | ||
Расчетный делительный диаметр, мм | dW | 61.078 | ||
Модуль, мм | Расчетный | m | 3.054 | |
Принятый | m | ГОСТ 9563-60 | 2.5 | |
Делительный диаметр, мм | Шестерня | dW | 50 | |
Колесо | 250 | |||
Межосевое расстояние, мм | aW | 150 | ||
Ширина венца, мм | Расчетная | bW | 30 | |
Принятая | 44 |
Табл. 12
Определение допускаемых напряжений для расчета на максимальные нагрузки и на изгиб | ||||
Наименование параметра | Обозначение | Формула | Значения | |
Количество циклов нагружения. | Nk | Nk=60∙c∙n∙Lh | Ш | 7.275∙108 |
К | 1.455∙108 | |||
Базовое число циклов. | NFβ | Для обоих колес: | Ш | 4∙106 |
К | ||||
Показатель степени | m | Для данного вида термообработки | Ш | 9 |
К | ||||
Коэффициент долговечности | YN | Ш | 1 | |
К | 1 | |||
Коэффициент, учитывающий размеры колеса | Yx | Ш | 1.044 | |
К | 1.019 | |||
Коэффициент, учитывающий способ получения заготовки | Yk | Так как колеса и шестерни получаем штамповкой, то: | Ш | 1 |
К | ||||
Коэффициент запаса прочности | SF | По табл.2.4[6] | Ш | 1.7 |
К | ||||
Предел выносливости при изгибе, МПа | σFlim0 | По табл.2.4[6] | Ш | 580 |
К | ||||
Допускаемое напряжение при изгибе, МПа | [σF] | Ш | 356 | |
К | 348 | |||
Допускаемое контактное напряжение, МПа | [σ]H | Ш | 761 | |
К | 753 | |||
Предел выносливости при изгибе, МПа | σFlim0 | По табл.2.4[6] | Ш | 1800 |
К | ||||
Коэффициент запаса прочности | SFmax | ГОСТ 21354-87 | Ш | 1.75 |
К | ||||
Допускаемое напряжение при изгибе, МПа | [σF]max | Ш | 1074 | |
К | 1049 |
Табл. 13
Проверочный расчет на контактную выносливость | |||
Наименование параметра | Обозначение | Формула (источник) | Значения |
Коэффициент, учитывающий форму сопряженных поверхностей зубьев в полюсе зацепления | для эвольвентного зацепления | 2.5 | |
Коэффициент, учитывающий механические свойства материалов сопряженных колёс, МПа-0,5 | для сталей | 190 | |
Коэффициент торцового перекрытия | 1.688 | ||
Коэффициент, учитывающий суммарную длину контактных линий | 0.878 | ||
Окружная скорость, м/с | V | 1.27 | |
Коэффициент, учитывающий вид передачи и модификацию профиля | без модификации ГОСТ 21354-87 | 0.14 | |
Коэффициент, учитывающий разность шагов зацепления колёс | g0 | для модуля до m=3.55 ГОСТ 21354-87 | 4.7 |
Удельная окружная динамическая сила, Н/мм | WHV | 4.576 | |
Окружная сила, Н | Ft | 5017 | |
Коэффициент, учитывающий внутренюю динамическую нагрузку | KHV | 1.04 | |
Относительная ширина венца | Ψbd | 0.88 | |
Коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по длине контактных линий | KHβ | ГОСТ 21354-87 | 1.227 |
Коэффициент нагрузки | KН | 1.276 | |
Действующее контактное напряжение, МПа | 779 | ||
Сравнение с допускаемым, % | -1.33 |
Табл. 14