8.3 Определение расчетных контактных и изгибных напряжений, допускаемых контактных и изгибных напряжений для косозубой тихоходной ступени.

Расчетное контактное напряжение для косозубой передачи определяется по формуле

. (42)

Определим окружную скорость шестерни

м/с.

- коэффициент увеличения нагрузочной способности косозубых передач по сравнению с прямозубыми, определяется по формуле

, (43)

где - коэффициент концентрации напряжений, примем

согласно [3,табл.8.7];

- коэффициент торцевого перекрытия, рассчитывается по формуле

.

Степень точности изготовления передачи примем равной 8.

Обобщающий параметр ширины шестерни относительно диаметра

.

Коэффициент К_Н определяется по формуле

г де - коэффциент концентрации нагрузки, примем согласно [3,рис.8.15];

- динамический коэффициент, согласно [3,табл. 8.3].

Подставляя значения получим

.

Е_пр- приведенный модуль упругости, для стальных колес Е_пр=2,1^.10⁵МПа.

МПа.

Определим допускаемое контактное напряжение

,

где МПа,

- коэффициент безопасности, для однородной структуры .

- коэффициент долговечности шестерни определяется формулой.

,

где - базовое число циклов нагружения согласно [3,рис.8.40];

- циклическая долговечность, определяется по формуле

.

;

;

;

.

В ычислим допускаемые контактные напряжения

МПа;

МПа.

Предельное значение находится как меньшее из двух

МПа.

Сравнивая это значение с расчетным контактным напряжением видно что

условие прочности выполняется, следовательно, тихоходная ступень является работоспособной в заданном режиме нагружения по

контактным напряжениям.

Определим расчетное напряжение изгиба по формуле

, (44)

где коэффициент определяется по формуле

(45)

где - коэффициент учитывающий распределение нагрузки между зубьями, [3,табл.8.7].

- коэффициент учитывающий работу зуба как пластины, определяется по формуле

, (46)

где - коэффициент осевого перекрытия, определяется формулой

; (47)

;

.

- коэффициент расчетной нагрузки по изгибающим напряжениям, определяется по формуле

,

где - коэффициент концентрации нагрузки, согласно [3,рис.8.15];

- динамический коэффициент, согласно [3,табл.8.3];

.

- окружное усилие, определяется по формуле

кН.

- коэффициент формы зуба шестерни, , согласно [3,рис.8.20].

МПа;

МПа.

Определяем допускаемое контактное напряжение

(48)

Предельное напряжение изгиба для стали 40ХН равно МПа, согласно [3,табл.8.9].

- коэффициент безопасности , согласно [3,табл.8.9];

- коэффициент типа движения при нереверсивной нагрузке;

- коэффициент долговечности, определяется по формуле

,

где m=9, для Н>350НВ, согласно [3,табл.8.10];

- базовое число циклов нагружения, для стали ;

- эквивалентное число циклов, определяется по формуле

,

где согласно [3,табл.8.10].

;

;

;

Принимаем 1,

;

МПа;

МПа.

Сравнивая эти значения с расчетными видим, что условие прочности выполняется. Тихоходная ступень является работоспособной по

изгибным напряжениям в заданном режиме нагружения.

Вывод: Спроектированный редуктор является работоспособным в заданном режиме нагружения по изгибным и контактным напряжениям.