2.3 Расчёт геометрических параметров зубчатого зацепления.

Коэффициент нагрузки КНВ принимаем предварительно по [4,с.26], как в случае несимметричного расположения колёс, значение КНВ=1,25.

По рекомендациям [4,с.30],принимаем коэффициент ширины венца по межосевому расстоянию BA=b/aw=0,4 (косозубое зацепление);

Hм. T₂=144.843

Межосевое расстояние из условия контактной выносливости активных поверхностей зубьев:

_мм

\

Ближайшее стандартное значение Aw=125 мм;

Нормальный модуль зацепления

m_n=(0,01-0,02)AW= (0,01-0,02)*125=1.25 мм;

принимаем m_n=1 мм.

Примем предварительно угол наклона зубьев =10 градусов

и определим числа зубьев шестерни и колеса :

Принимаем z₁=41

z2=z1*u=41*5=205.168. Принимаем z2=205;

Диаметры болтов: Пересчитываем передаточное отношение

U=205/41=5

Уточнённое значение угла наклона зубьев:

Основные размеры шестерни и колеса:

Диаметры делительные:

d1=mn*z1 / =1*41/cos0.98=41.667мм

d2=mn* z2 / =1*205/cos0.98=208.333 мм

Проверка: AW=d1+d2 /2=(41.667+208.333)/2=125 мм;

Диаметры вершин зубьев:

da1=d1+2mn=41.667+2*1=43.667 мм;

da2=d2+2mn=208.33+2*1=210.333мм;

Ширина колеса: b2= BA AW=0,4*125=50 мм;.

Ширина шестерни: b1=b2+5мм=55 мм

Определяем коэффициент ширины шестерни по диаметру:

BD=b1 / d1=55/43.667=1,32

Окружная скорость колёс и степень точности передачи:

V=w1*d1/2=3.17м/с.

При такой скорости следует принять 8-ю степень точности.

2.4 Определение действующих контактных напряжений.

Коэффициент нагрузки ;

По [4,с.32] принимаем:

при BD=1,49; несимметричном расположении колёс по отношению к опорам и твёрдостиHB 350 принимаем k =1,1;

при скорости v=3.17 м/с,8-й степени точности принимаем k =1.065

для косозубого зацепления, твёрдостиHB 350 и скорости v=2 3.17м/с принимаем k =1,0;

k =1,1*1,065*1,0=1.171;

Проверка контактных напряжений:

H < =409.1 МПа;

2.5 Силовой расчёт передачи.

Силы, действующие в зацеплении:

Окружная

Ft=2T1 / d1=1.448*10³H

Радиальная:

Fr= Ft *tg =1.448*10³*tg20 /cos14.0=534.931 H;

Осевая:

Fa= Ft *tg =534.931*tg14.0=362.823Н;

2.6 Проверка зубьев на выносливость по напряжениям изгиба.

=Ft*KF*YF*YB*KFA /b*mn ;

Здесь коэффициент нагрузки ;

при BD=1,49; несимметричном расположении колёс по отношению к опорам и твёрдостиHB 350 принимаем =1.21 [4, с.35];

при скорости v=2,26 м/с,8-й степени точности принимаем

=1,21 [4, c.36];

KF=1.513;

YF – коэффициент прочности зуба по местным напряжениям, зависящий от эквивалентного числа зубьев zv

У шестерни Zv1=z1/ =42.962/ =38;

У колеса ZV2=z2/ =214.811/0,99 =152;

При этом YF1=3,72; YF2=3,6; [4, c.35];

Допускаемое напряжение [ ]F=1,8HB/[n]F;

[n]F– коэффициент запаса прочности [4,с.36]

-коэффициент, учитывающий нестабильность свойств материала зубчатых колёс; для Стали 45, HB 180-350 =1,75;

- коэффициент, учитывающий способ получения заготовки; в нашем случае – для поковок =1;

Таким образом [n]F=1,75*1=1,75;

Допускаемые напряжения

Для шестерни

МПа

Для колеса

Находим отношения [ ]F /YF:

Для шестерни 237/4,0=59,14 МПа;

для колеса 206/3,6=57,14 МПа;

Дальнейший расчёт следует вести для зубьев колеса, для которого найденное отношение меньше.

Определяем коэффициенты Y и K :

Y =1- /140=1-14,0/140=0.993;

Для средних значений коэффициента торцового перекрытия 1,5 и 8-й степени точности K =0,75.

Проверяем прочность зуба колеса

144<[ ]F2=206 МПа.

Условие прочности выполнено.