8. Размеры заготовок.

Диаметр заготовки цилиндрической шестерни

D_заг=d_a1+6 = 64+6 = 70 мм.

Для колеса с выточками:

толщина диска S_заг = 8·m=8·2 =16 мм;

C_заг = 0,5·b₂=0,5·55=27,5 мм

Предельные размеры заготовок для стали 45:

D_пр=80 мм, S_пр=80 мм.

Условие пригодности заготовок выполняются, так как D_заг<D_пр; S_заг< S_пр.

8. Определение усилий в зацеплении

Окружная сила

F_t =2000T₁/d₁ = 2000·61,737/60 = 2057,90 H;

Радиальная сила

F_r = F_ttgα = 2057,9 ·0,325 = 749,1 H.

α - делительный угол, α=20⁰

8. Проверочный расчёт передачи на контактную прочность

, МПа,

где Z_E – 190 МПа^1/2 – коэффициент, учитывающий механические свойства материалов сопряжения колёс;

Z_ε – коэффициент, учитывающий суммарную длину контактных линий.

ε_α – коэффициент торцевого перекрытия

ε_α ≈ [1,88-3,2(1/z₁+1/z₂)]cosβ =[1,88-3,2((1/30)+(1/150)]·1 =1,752 ;

Z_H – коэффициент, учитывающий форму сопряжённых поверхностей зубьев в полюсе зацепления. Z_н=2,49

Коэффициент нагрузки при расчётах на контактную прочность

K_H­ = K_Нν·K_Hβ=1,03·1,11 = 1,143,

где K_Hν – коэффициент, учитывающий динамическую нагрузку, возникающую в зацеплении

K_Hν=1,11

Окружная скорость колёс

ν=πd₁n₁/60000 =3,14·60·712/60000 = 2,24 м/с.

Система смазки раздельная, т.к. скорость меньше 3м/с.

K_Hβ – коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по длине контактных линий; степень точности равна 8.

При ψ_bd = b₂/d₁ = 55/60 = 0,92, K_­Hβ=1,03;

.

σ_H = 378,90 МПа < [σ_H] = 440,45 МПа.

Отклонение расчётного напряжения от допускаемых контактных напряжений:

Δσ_Н = ((378,9 – 440,45) /440,45) ·100% = - 13,97%.

Недогрузка передачи составляет 13,97%, что допустимо.

8. Проверочный расчёт передачи на выносливость при изгибе

, МПа,

где K_F – коэффициент нагрузки;

Коэффициент нагрузки

K_F = K_Fν·K_Fβ­ ,

где K_Fν­ – коэффициент, учитывающий динамическую нагрузку.

При ν = 2,24 м/с и 8-ой степени точности K_Fν­ = 1,12.

K_Fβ – коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по длине контактных линий

K_Fβ = 1+1,5(K_Hβ - 1) = 1+1,5(1,03-1) = 1,05.

Тогда K_F = 1,12·1,05= 1,176.

Y_FS – коэффициент, учитывающий форму зуба и концентрацию напряжений

Y­_FS = 3,47+13,2/z_ν,

z_ν – эквивалентное число зубьев колёс:

z_ν1=z₁/cos³β= 30/1³ = 30.

z_ν2=z₂/cos³β=150/1³ = 150.

Для шестерни: Y_FS1=3,47+13,2/30 =3,91;

Для колеса: Y_FS2=3,47+13,2/150 = 3,558.

Y_β – коэффициент, учитывающий наклон зуба:

Y_β = 1 ;

Y_ε – коэффициент, учитывающий наклон зубьев,

Y_ε=1.

Расчётное напряжение изгиба в зубьях колеса:

.

Расчётное напряжение изгиба в зубьях шестерни:

Условие прочности выполняется.