1.3.3 Допустимі напруження на згин

У розрахунках зубців на втому при згині допустиме напруження визначаємо окремо для зубців шестерні і колеса за формулою:

де - границя витривалості при згині, що відповідає базі випробувань N_FO = 410⁶, при коефіцієнті асиметрії R=0 і визначається за рекомендаціями табл.3.7:

для шестірні МПа;

для колеса МПа.

Коефіцієнт довговічності визначається за формулою:

де N_FE - еквівалентне число циклів зміни напружень згину за термін служби передачі (μ_F = 0.065 для режиму СН та значенні m=6):

N_FE1 = μ_F  N_Σ1 = 0,06585,7710⁷= 5.57510⁷

NF_E1 = μ_F  N_Σ2 = 0,06521,4410⁷= 1.310⁷

N_HO = 4⋅10⁶, при коефіцієнті асиметрії R=0;

Звідси:

Так як N_FO<N_FE, то беремо Y_N1=Y_N2=1.

Допустимі напруження згину, при коефіцієнті запасу міцності S_F =2 і коефіцієнті шорсткості перехідної поверхні для шестерні і колеса (поліпшення) Y_R2=1,2

МПа; МПа.

Граничні допустимі напруження на згин:

Для шестірні МПа;

МПа.

Для колеса МПа;

МПа

1.3.4 Проектування конічної зубчастої передачі

Вихідними даними для проектного розрахунку передачі є такі:

- крутний момент на валу шестірні Т₁=25,42 Hм;

- передаточне число передачі u= 4;

- матеріал зубчастих коліс та їх термообробка, твердість активних поверхонь.

- коефіцієнт ширини вінця зубчастого колеса ψ_ba = b / a_w або ψ_bd = b / d₁ (приймаємо ψ_ba = 0,315 [Таблиця 3.8]) ;

- типовий режим роботи передачі та строк її служби (режим - CH, h=10000 годин);

1.3.5 Зовнішній ділильний діаметр.

К_d=1000 МПа^1/3 – для стальних коліс;

Коефіцієнт ширини зубчастого вінця Kbe = 0,25

Kbd = Kbe·u/(2- Kbe) = ·0.25·4/(2-0.25) = 0.571

Нерівномірність розподілу навантаження враховується коефіцієнтом K_Hβ, значення якого визначаються за табл.4.1. Вибираємо значення методом інтерполяції.

Підставляємо значення і шукаємо d_е2:

1.3.6Число зубців шестірні і колеса.

Зі загальної умови z₁ ≥z_min= 17 та виконуючи умову z1 + z2 ≤ 80…85. підбираємо значення z₁:

z₁ = 17; z₂ = u· z₁ = 68;

Уточнювати передаточне число u не потрібно, так як не відбувалося заокруглень у визначенні числа зубців.

1.3.7Модуль зубців зубчастих коліс.

Модуль зубців потрібно узгодити з стандартним значенням із таблиці 3.10

Приймаємо = 4 мм

Фактичний зовнішній ділильний діаметр:

1.3.8 Визначення геометричних розмірів шестірні і колеса.

Нагадаємо базові параметри вихідного контуру. Кут профілю α=20°; коефіцієнт висоти головки зубця, =1, коефіцієнт висоти ніжки зубця =1,2; коефіцієнт радіального зазору с*= 0,2.

Звідси кути рівні ;

Зовнішня висота головки зубця:

Зовнішня висота ніжки зубця:

Зовнішня висота зубця:

Розміри вінців конічних коліс:

Зовнішні діаметри вершин зубців:

Зовнішня конусна відстань:

Ширина зубчастого вінця:

Округлюємо до найближчого цілого парного числа:

Середній коловий модуль зубців:

Cередні ділильні діаметри:

Кути головки, θа та ніжки, θf зубця:

Звідси:

;

Кути конуса вершин зубців шестірні і колеса:

Кути конуса западин зубців:

Модуль зубців еквівалентних коліс m_v = m = 3.5 мм

Ширина вінця еквівалентної передачі b_v = b = 36 мм

Ділильні діаметри еквівалентних циліндричних коліс:

Число зубців еквівалентних коліс:

Передаточне число:

Коефіцієнт перекриття у прямозубій конічній передачі: