3. Расчет зубчатой прямозубой передачи.
Расчет зубчатой прямозубой передачи начинаем с тихоходной ступени.
Исходные данные:
n1=117.5 мин-1; Т1=230.5Н*м; Uт=3,15.
Передача нереверсивная, прямозубая, срок службы 30000 часов.
1. Определяем материал для изготовления зубчатых колес.
Материал Сталь 45, твердость:
УН1=220 НВ шестерня
УН2=200 НВ колесо.
2. Определяем допускаемое контактное напряжение:
[σн]= (σнlimb/Sh)*Khl
,где Khl=1,Sh=1.
σнlimb1=2*220+70=510 МПа,
σнlimb2=2*200+70=470 МПа.
[σн1]= σнlimb1/SH*KHL=464 МПа
[σн2]= σнlimb2/SH*KHL 427 МПа.
,где SH- коэффициент безопасности(равен 1.1); KHL-коэффициент долговечности(равен 1).
Для прямозубых передач принимаем наименьшее из этих 2 значений:
[σн]=427 МПа.
Допускаемое напряжение изгиба:
Kfc=1(одностороннее воздействие); KFL=1(коэффициент долговечности); SF=1.8(коэффициент безопасности при изгибе);предел выносливости зубьев равен 1.8 МПа.
МПа.
МПа.
3. Определяем межосевое расстояние:
мм
где Ka=495, ψba=0.4(несимметричное положение).
awт=160мм; awб=100мм;
Значение коэффициента неравномерности распределения нагрузки выбирают в зависимости от коэффициента ширины венца по делительному диаметру шестерни:
ψbd=0.5*ψba(u+1)=0.5*0.4(3.15+1)=0.83.
Из таблиц: Khβ=1.27, Kfβ=1.57.
Выбираем модуль зацепления:
mn=2.
4. Определяем суммарное число зубьев шестерни и колеса.
5. Определяем число зубьев шестерни.
Округляем до целого: 39.
6. Определяем число зубьев колеса.
7. Определяем фактическое передаточное число.
8. Определяем геометрические размеры шестерни и колеса.
-делительные диаметры:
d1=mn*Z1=2*39=78 мм
d2=mn*Z2=2*121=242 мм
-диаметры вершин зубьев:
da1=d1+2*mn=78+2*2=82 мм
da2=d2+2*mn=242+2*2=246 мм
-диаметры впадин:
df1=d1-2.5*mn=78-2.5*2=73 мм
df2=d2-2.5*mn=242-2.5*2=237 мм
-ширина венцов:
b2=ψba*aw=0.4*160=64 мм
b1=b2+5=69 мм
9. Определяем окружную скорость зубчатых колес
м/с
Принимаем степень точности –9
10. Определяем силы действующие в зацеплении
-окружные
Н
-радиальные
Н
-осевые
0
11. Определяем фактическое контактное напряжение
Н
,где Khα=1(учитывает неравномерность распределения нагрузки между зубьями), Khβ=1.2(учитывает неравномерность распределения нагрузки по длине зуба), Khv=1.16(учитывает динамическую нагрузку), Ka`=436.
12. Проверяем передачу на перегрузку.
Передача недогружена на 10,6%, что удовлетворяет условиям задания.
13. Определяем фактическое напряжение изгиба.
Фактическое напряжение изгиба определяется для того колеса, у которого отношение [σF]/YF окажется меньше.
[σF1]/YF1>[σF2]/YF2 (220/3.70>200/3.60).
МПа
Z1=39; Z2=121, тогда:
YF1=3.70; YF2=3.60
,где KFα-коэффициент неравномерности распределения нагрузки между зубьями; KFβ- коэффициент неравномерности распределения нагрузки по длине зуба; KFυ- коэффициент динамической нагрузки; Yβ- коэффициент учитывающий наклон зубьев; YF- коэффициент формы зуба.