в) предельные:
;Определение коэффициентов расчетной нагрузки.
- коэффициент расчетной нагрузки при расчетах на контактную выносливость; - коэффициент неравномерности распределения нагрузки по длине контактных линий [1]; - коэффициент динамической нагрузки для 8-й степени точности [1]. - коэффициент расчетной нагрузки при расчетах на изгибную выносливость; - коэффициент неравномерности распределения нагрузки по длине контактных линий [1]; - коэффициент динамической нагрузки для 8-й степени точности [1].Начальный (делительный) диаметр шестерни:
(2.4)где
[1]; [1]Модуль зацепления
(2.5)По ГОСТ 9563 – 60 округляем модуль до
, тогда (2.6) (2.7) (2.8)2.3 Проверочный расчёт цилиндрической зубчатой передачи.
Проверка передачи на контактную выносливость:
(2.9)Предварительно устанавливаем следующие параметры:
- коэффициент, учитывающий форму сопряженных поверхностей зубьев, где - угол наклона прямого зуба, ; коэффициент, учитывающий механические свойства материалов сопряженных колес;где
- приведенный модуль упругости для случая стальных шестерни и колеса, - коэффициент Пуассона. - коэффициент, учитывающий суммарную длину контактных линий. - для прямозубых колес [1].Окружная скорость (уточняем):
(2.10)Удельная окружная динамическая сила:
(2.11)где
[1], [1].Удельная окружная сила в зоне наибольшей концентрации:
(2.12)где
(2.13) (2.14)принимаем
, ( )Уточняем коэффициент расчетной нагрузки:
(2.15) (2.16) (2.17)Определяем удельную расчетную окружную силу:
(2.18) (2.19)Таким образом, перенапряжение меньше 3%, что допустимо.
Проверка зубьев передачи на изгибную выносливость
; . для - коэффициент формы зубьев шестерни [1]. для - коэффициент формы зубьев колеса [1]. ;Так как 67.406<71.314, проверяем на прочность зуб шестерни:
где
- коэффициент, учитывающий перекрытие зубьев, при 8-й степени точности [1]; - коэффициент, учитывающий наклон зубьев [1].Проверка на контактную и изгибную прочность при действии максимальной нагрузки.
(2.22) (2.23)2.4 Геометрический расчёт цилиндрической зубчатой передачи:
(2.24) (2.25) (2.26) (2.27) (2.28) (2.29) (2.30) (2.31) (2.32)3. Расчёт второй (тихоходной) ступени
3.1. Выбор материала
Таблица 3.1. Материалы для шестерни и колеса.
Элемент передачи | Заготовка | Марка стали | Термообработка | σвМПа | σтМПа | ТвердостьПоверхностине менее | Базовые числа циклов |
Шестерня | Поковка | 45 | Объем.закалка | 1000 | 750 | 45HBC | NH01=6*107NF01=4*106 |
Колесо | Поковка | 45 | Объем.закалка | 1000 | 750 | 40HBC | NH02=4*107NF02=4*106 |
3.2 Проектировочный расчёт цилиндрической зубчатой передачи.
Определение числа циклов перемены напряжений шестерни и колеса.
(3.1) (3.2) ; ; (3.3) ; . и - количество контактов зубьев шестерни и колеса за один оборот. - срок службы передачи.Определяем допускаемые напряжения.
а) контактные:
;