2.3 Расчет цилиндрической косозубой передачи, быстроходной ступени.

В зависимости от требований к габаритам передачи и условий эксплуатации применяем материал изготовления зубчатых колес сталь марки 40ХН и термическую обработку колеса – улучшение 269-302 HB (285,5), а шестерни 40ХН – улучшение + ТВЧ 45-50 НRC (47,5).

2.3.1 Определение срока службы передачи - , ч

.

2.3.2 Определение допускаемых напряжений на контактную прочность

Допускаемые контактные напряжения , МПа, определяем для шестерни и колеса отдельно, при этом

,

где - базовое допускаемое напряжение, МПа;

- коэффициент долговечности.

Базовые допускаемые напряжения для зубчатых колес, работающих при постоянном режиме в зоне горизонтального участка кривой усталости, определяются по формуле

где - длительный предел контактной выносливости, определяемый в зависимости от термо-

обработки и группы материалов, МПа;

- коэффициент, учитывающий шероховатость сопряженных поверхностей, ;

- коэффициент, учитывающий влияние скорости, ;

- коэффициент запаса прочности, .

Базовое допускаемое напряжение шестерен

МПа,

колес - МПа.

Коэффициент долговечности определяется по формуле

,

где - базовое число циклов нагружения;

- эквивалентное число циклов нагружения;

- показатель степени кривой усталости поверхностных слоев зубьев, .

Базовое число циклов нагружения принимается равным

=(HB)³=(10·47,5)³=10,7·10⁷

=(HB)³=2,3·10⁷

Эквивалентное число нагружения определяется по зависимости

,

где - коэффициенты с графика нагрузки.

В случае получения .

Эквивалентное число нагружения шестерен

.

Эквивалентное число нагружения колес

.

Коэффициент долговечности шестерни передачи равен

.

Коэффициент долговечности колеса передачи равен

.

Допускаемые контактные напряжения шестерни передачи равны

.

Допускаемые контактные напряжения колеса передачи равны

.

2.3.3 Определение допускаемых напряжений на изгиб

_HP = 0,45(_H1+_H2) =0,45(775+493)=570,6≤616,25 (2.10)

Шестерня:

_{F lim 1} =500 - 600 МПа= 550 МПа.

Колесо:

_{F lim 2} =1,75HB=1,75·285,5=500МПа

y_R = 1, y_X = 1, y_ = 1, S_F = 1,7.

где N_FO - базовое число циклов нагружения;

N_FE - эквивалентное число циклов нагружения;

m - показатель степени кривой выносливости.

Шестерня:

m=9

где - коэффициенты с графика нагрузки.

N_FE1 = 60n₁t_1= 6014103811(0,21⁹+0,80,6⁹)= 6,710⁷

N_FO1 = 410⁶

_F1 = 323,5311 = 323,53 МПа.

Колесо:

m=6

N_FE2= 60n₁t_1= 602823811(0,21⁶+0,80,6⁶)= 1,510⁶

N_FO2 = 410⁶

_F2 = 294,111 = 294,1 МПа.