4.2 Расчет цилиндрической зубчатой передачи.

Исходные данные:

- передаточное отношение цилиндрической зубчатой передачи U=U=4

-крутящий момент на шестерне (ведущее колесо) T₁ =T_II=44,3 Н*м

-крутящий момент на колесе (тихоходного вала)T₂=T_III=173,1 Н*м

-угловая скорость шестерни (ведущее колесо)

-угловая скорость колеса (тихоходного вала)

Для изготовления шестерни и колеса используем материал Сталь 40Х с последующей закалкой, токами высокой частоты, до твердости 400НВ.

Эквивалентное число циклов, переменного напряжения зубьев в зоне контакта.

Для шестерни:

(4.1)

Для колеса:

(4.2)

Базовое число циклов переменных напряжение зубьев зоне контакта.

, (4.3)

,73* ,

Коэффициент долговечности по контактным напряжениям.

, (4.4)

,84

,67

Если меньше базового, то применяем коэффициент долговечности за 1.

Применяем то

Предел выносливости по контактным напряжениям.

(4.5)

МПа Коэффициент запаса контактной прочности.

Допускаемое напряжение в зоне контакта зубьев, шестерней и колеса.

, (4.6)

=775,8 МПа

Предварительное межосевое расстояние.

, (4.7)

где крутящий момент на колесе, Н*м

коэффициент, учитывающий распределение нагрузки по ширине зубчатого венца,

коэффициент, ширины шестерни,

коэффициент, учитывающий динамическую нагруженность,

коэффициент, учитывающий не равномерное распределение нагрузки между зубьев,

,

Принимаем min межосевое расстояние 63 мм.

Ширина колеса: , (4.8)

где коэффициент учитывающий ширину шестерни, взаимодействующий от межосевого расстояния;

Ширина шестерни: +4…5 (4.9)

Предварительное значение колеса:

, (4.10)

Коэффициент нагрузки.

(4.11)

где коэффициент динамической нагрузки,

коэффициент концентрации нагрузок напряжении изгиба или коэффициент неравномерности,

Нормальный модуль зацепления.

(4.12)

где поправочный коэффициент,

, (4.13)

предел выносливости по напряжению изгиба,

коэффициент запаса напряжение изгиба,

(4.14)

, (4.15)

,

=396 ,

Принимаем стандартный модуль мм.

Минимальный угол наклона зубьев.

(4.16)

Суммарное число зубьев.

, (4.17)

,

Принимаем целое число зубьев =60.

Число зубьев шестерни:

(4.18)

(4.19)

Уточним угол наклона зубьев.

(4.20)

Диаметры колеса.

(4.21)

мм

(4.22)

мм

Окружная скорость.

(4.23)

Степень точности изготовление зубчатых колес

коэффициент учитывающий не равномерное распределение нагрузки

м/с

Эквивалентное число зубьев.

(4.24)

(4.25)

Коэффициент формы зуба.

(4.26)

(4.27)

где

Диаметр вершин зубчатых колес

(4.28)

(4.29)

Диаметр впадин

(4.30)

(4.31)

Силы зацепления

(4.32)

Радиальная сила

(4.33)

где - профиль зуба,

осевая сила,