Рассчитаем предел усталостной прочности:
для шестерни термообработка – улучшение, твердость НВш = 290,
для колеса термообработка – улучшение, твердость НВк = 260.
σHlimbш = 2·НВш + 70 = 2·290 + 70 = 650 МПа;
σHlimbк = 2·НВк + 70 = 2·260 + 70 =590 МПа.
Коэффициент долговечности KHL =1 при длительной эксплуатации
Для шестерни:
Для колеса:
4.3. Расчет допускаемых напряжений изгиба [sF]Цилиндрическая передача закрытая:
Допускаемые напряжения изгиба шестерни и колеса рассчитаем по формуле:
По таблице 3.9. [4] для стали 40Х улучшенной при твердости <HB350
Для шестерни:
Для колеса:
Коэффициент запаса прочности [n]F=[n]’F*[n]F’’. По таблице 3.9. [1] [n]’F=1,75;
для поковок и штамповок [n]F’’=1, следовательно [n]F=1.75*1=1.75
Рассчитаем допускаемые напряжения изгиба:
Для шестерни:
Для колеса:
Цилиндрическая передача открытая:
Допускаемые напряжения изгиба шестерни и колеса рассчитаем по формуле:
По таблице 3.9. [4] для стали 40Х улучшенной при твердости <HB350
Для шестерни:
Для колеса:Коэффициент запаса прочности [n]F=[n]’F*[n]F’’. По таблице 3.9. [1] [n]’F=1,75;
для поковок и штамповок [n]F’’=1, следовательно [n]F=1.75*1=1.75
Рассчитаем допускаемые напряжения изгиба:
Для шестерни:
Для колеса:
5. Расчет геометрических параметров закрытойцилиндрической передачи
Межосевое расстояние
: ,где uцп = 4 – передаточное отношение ступени;
Епр = 2,1×105 МПа – модуль упругости;
Т = Т4 =120 Н×м – момент на валу с колесом данной ступени;
;КНb = 1.06 – коэффициент неравномерности распределения нагрузки по длине контактной линии;
= 443,4 МПа – наименьшее допускаемой контактное напряжение ступени;по СТ СЭВ 229 – 75 принимаем межосевое расстояние по 1-му ряду
.Ширина венца колеса:
.Модуль зубьев:
, беремОпределим угол наклона делительной линии зуба
: ;Суммарное число зубьев:
., принимаемЧисло зубьев шестерни:
,Число зубьев колеса
.Действительное передаточное отношение:
.Проверим расчет, определив d1 и d2
мм ; мм мм - верноДиаметры вершин:
. Диаметры впадин: . Уточняем значение угла по межосевому расстоянию ;Выполняем проверочный расчет по контактным напряжениям
Предварительно определяем окружную скорость:
Назначаем восьмую степень точности
Рассчитаем коэффициент торцового перекрытия
Коэффициент повышения прочности
Определим контактные напряжения
Условие выполняется.Проверочный расчет по напряжениям изгиба
;YF1=3.88; YF2=3.6
; - расчет ведем по колесу KF =1.35Условия прочности соблюдаются
Рис.2. Кинематическая схема цилиндрической передачи
Межосевое расстояние
найдем по формуле: ,где uцп = 3,55 – передаточное отношение ступени;
Епр = 2,1×105 МПа – модуль упругости;
Т = Т2 =31,54 Н×м – момент на колесе данной ступени;
;КНb = 1.05 – коэффициент неравномерности распределения нагрузки по длине контактной линии;
= 513 МПа –допускаемой контактное напряжение ступени;