где
- коэффициент торцового перекрытия, - коэффициент нагрузки, (5.32)где
- коэффициент, учитывающий внешнюю динамическую нагрузку для приводов, (с.26 таблица 7.1.)/2/где
- коэффициент, учитывающий динамическую нагрузку возникающую в зацеплении, при НВ<350 и . При принимаемой 7-ой степени точности изготовления (с.27 таблица 7.2.)/2/ , (см. выше)где
- коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями, при НВ<350 . При принимаемой 7-ой степени точности изготовления (с.28 таблица 7.3.)/2/ Контактная прочность зуба обеспечивается.4.3.2 Проверочный расчет по напряжениям изгиба (шестерня):
Проводим проверку по напряжениям изгиба по формуле
где
- коэффициент формы зуба, зависящий от эквивалентного числа зубьев , - коэффициент, учитывающий наклон зубьев, - коэффициент, учитывающий перекрытие зубьев, предварительно принимаем , (с.29)/2/ - коэффициент нагрузки, (5.33) (с.26 таблица 7.1.)/2/ (с.27 таблица 7.2.)/2/ , (с.13 таблица 4.3.)/2/ (с.28 таблица 7.3.)/2/Расчет будем вести по тому из колес, у которого отношение
меньше.Расчет ведем по зубу колеса, как менее прочному
4.3.3. Проверочный расчет при перегрузке:
Предельные контактные напряжения:
(5.34)где
- предельные контактные напряжения при перегрузке, - максимальный момент при перегрузках, - рабочие контактные напряжения, - максимально допускаемые контактные напряжения,Предельные контактные напряжения:
(5.35)где
- предельные контактные напряжения при изгибе, - максимальный момент при перегрузках, - максимально допускаемые контактные напряжение при изгибе,Таким образом, контактная изгибная прочность зубьев, как при номинальной нагрузке, так и при перегрузках обеспечивается.
4.4 Расчет тихоходной ступени.
4.4.1. Выбор материала зубчатых колес.
По таблице 2.2. (с.6) /2/ принимаем рекомендуемые пару сталей: для шестерни и для колеса.
Принимаем для шестерни быстроходного вала Сталь 45 (улучшение) со следующими механическими свойствами:
Предел прочности:
Предел текучести:
Твердость: 194…263НВ
Принимаем для колеса быстроходного вала Сталь 45 (нормализация) со следующими механическими свойствами:
Предел прочности:
Предел текучести:
Твердость: 171…241НВ
4.4.2 Контактные напряжения (для шестерни)
Допускаемые контактные напряжения определяются раздельно для шестерни и для колеса по формуле:
где
- базовый предел контактной прочности поверхности зубьев, соответствующий базовому числу циклов - твердость зубьев, - коэффициент безопасности, - коэффициент долговечности, учитывающий влияние срока службы и режима нагружения передачи:где
- можно определить по формуле: - эквивалентное число циклов перемены напряжений. Для ступенчатой циклограммы нагружения:где T=T1 – максимальный момент, передаваемый рассчитываемым колесом в течении времени
, Н×мT2 – момент, действующий в течении
часов,С – число колес, находящихся в зацеплении с рассчитываемым, С=1,0;
- частота вращения зубчатого колеса, об/мин - число часов работы передачи за расчетный срок службы, час