3.1.3. Определение допускаемых контактных напряжений

.

Предел контактной выносливости:

(3, табл. 8.9);

,

.

S_H=1,1 – коэффициент безопасности (3, табл. 8.9).

Коэффициент долговечности:

, но <2,4.

Базовое число циклов N_HO:

(3, рис. 8.40),

(3, рис. 8.40),

Так как , то K_HL1=1.

Так как , то K_HL2=1.

Таким образом, допускаемые контактные напряжения для шестерни и колеса:

;

.

Расчетные допускаемые контактные напряжения:

.

3.1.4. Определение допускаемых изгибных напряжений

.

Предел изгибной выносливости:

(3, табл. 8.9);

,

.

S_F=1,75 – коэффициент безопасности (3, табл. 8.9).

K_FC=1 – коэффициент, учитывающий влияние двустороннего приложения нагрузки.

Коэффициент долговечности:

, но <2.

q=6 – показатель степени при твердости шестерни и колеса меньше 350НВ

-- базовое число циклов для всех сталей:

Так как , то K_FL1=1.

Так как , то K_FL2=1.

Таким образом, допускаемые изгибные напряжения для шестерни и колеса:

;

.

3.1.5. Допускаемые напряжения для проверки прочности зубьев при изгибе

Контактные (при нормализации):

.

Изгибные (при твердости зубьев менее 350НВ):

.

3.1.6. Расчет геометрических параметров передачи

Ориентировочное значение делительного диаметра шестерни:

.

По рекомендациям (3, с.155) принимаем коэффициент ширины зубчатого венца K_be=0,285. Тогда, в зависимости от отношения

,

принимаем коэффициент, учитывающий распределение нагрузки по ширине венца (1, рис. 6.19).

Углы делительных конусов колеса и шестерни:

δ₂=arctg u=arctg 2,5= ,

δ₁= - δ₂= .

Коэффициент ширины шестерни относительно среднего диаметра.

.

Тогда:

.

По рекомендациям (1, с.128) принимаем , тогда

.

Средний нормальный модуль:

.

По ГОСТ 9563-60 принимаем .

Внешний окружной модуль .

Внешний делительный диаметр:

;

,

,

Средний делительный диаметр

;

,

.

Ширина зубчатого венца:

.

Принимаем (4, табл. 9.5).

Коэффициент торцевого перекрытия:

.

Средняя окружная скорость колес:

.

Принимаем 8 степень точности (1, табл. 6.7).

Внешнее конусное расстояние:

.

Среднее конусное расстояние:

.

3.1.7. Проверочный расчет на выносливость по контактным напряжениям

Проверка контактных напряжений для непрямозубых конических колес производится по формуле:

,

- коэффициент, учитывающий механические свойства материала для стальных колес.

Коэффициент, учитывающих форму сопрягаемых поверхностей:

.

Коэффициент, учитывающий суммарную длину контактных линий:

.

Удельная расчетная окружная сила:

.

Расчетная окружная сила:

.

- коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями (1, рис. 6.13).

Коэффициент, учитывающий динамическую нагрузку, возникающую в зацеплении:

,

- удельная окружная динамическая сила; (1, табл. 6.10), (1,табл. 6.11).

;

Удельная расчетная окружная сила в зоне ее наибольшей концентрации:

.

Тогда .

Таким образом, удельная расчетная окружная сила:

.

Тогда расчетные контактные напряжения:

.

Проверочный расчет выполняется, т.к. .

3.1.8. Проверочный расчет на выносливость по напряжениям изгиба

Проверка изгибной прочности для непрямозубых конических колес производится по формуле:

,

Определяем менее прочное зубчатое колесо.

Число зубьев биэквивалентного колеса:

;

,

Тогда коэффициент, учитывающих форму зубьев (3, рис. 8.20):

;

.

Находим отношение

,

Так как , то расчет ведем по колесу ( , .

- коэффициент, учитывающий суммарную длину контактных линий.

- коэффициент, учитывающий наклон зубьев.

Удельная расчетная окружная сила:

.

Коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями:

.

- коэффициент, учитывающий распределение нагрузки по ширине венца (1, рис. 6.19).

Коэффициент, учитывающий динамическую нагрузку, возникающую в зацеплении:

.

Удельная окружная динамическая сила:

; (1, табл. 6.10), (1,табл. 6.11).

;

Удельная расчетная окружная сила в зоне ее наибольшей концентрации:

.

Тогда .

Таким образом, удельная расчетная окружная сила:

.

Тогда расчетные контактные напряжения:

.

Проверочный расчет выполняется, т.к. .