Проверяем зубья по напряжениям изгиба по формуле

(1.33)

Здесь коэффициент нагрузки

По табл. Б.10 приложения определим по табл. Б.11 .

Y_F – коэффициент, учитывающий форму зуба и зависящий от эквивалентного числа зубьев z_v:

у шестерни

(1.34)

у колеса

(1.35)

Допускаемое напряжение определяем по формуле

(1.36)

где - предел выносливости определяем по табл. Б.12,

S_FS_FS_F - коэффициент безопасности; S_F учитывает нестабильность свойств материала зубчатых колес; его значения приведены в табл. Б.12 приложения, а S_Fучитывает способ получения заготовки зубчатого колеса: для поковок и штамповок S_F=1,0; для проката S_F=1.15; для литых заготовок S_F=1.3.

Допускаемые напряжения:

для шестерни _F

для колеса _F

Находим отношения _Y_F:

для шестерни _  _1;

для колеса _  _2.

Дальнейший расчет следует вести для зубьев колеcа, для которого найденное отношение меньше.

Определяем коэффициенты Y_ и К_F:

(1.37)

(1.38)

где _ - коэффициент торцового перекрытия;

n – степень точности зубчатых колес.

При учебном проектировании можно принимать среднее значение _=1,5 и степень точности 8-ю; тогда К_F=0.92; b – ширина венца того зубчатого колеса, зубья которого проверяют на изгиб.

Проверяем прочность зуба по напряжениям изгиба по формуле (3.33).

1.3 Проектный расчет валов редуктора

Проектный расчет проведем на кручение по пониженным допускаемым напряжениям.

Ведущий вал:

Диаметр выходного конца по формуле

(1.39)

где _к - допускаемое напряжение на кручение примем 20 МПа с учетом того, что ведущий вал испытывает изгиб от натяжения клиноременной передачи.

Примем ближайшее большее значение из стандартного ряда.

Диаметр вала под подшипниками согласовываем с ГОСТом на подшипники

, (1.40)

Шестерню выполним за одно целое с валом.

Рисунок 3.3 Конструкция ведущего вала.

Ведомый вал:

Допускаемое напряжение на кручение _к =25 МПа.

Диаметр выходного конца вала

(1.41)

Рисунок 3.4 Конструкция ведомого вала

Принимаем ближайшее большее значение из стандартного ряда

(табл. 19.1 [1]).

Диаметр вала

под подшипниками

d_п2=d_в2+5 мм=34+5=39мм

под зубчатым колесом

d_к2= d_п2+5 мм=40+5=45мм

Диаметры остальных участков валов назначают исходя из конструктивных соображений при компоновке редуктора.

1.4 Конструктивные размеры шестерни и колеса

Шестерню выполняем за одно целое с валом; ее размеры определены выше:d_1=39,997; d_а1=52,496; b₁₌₆₉.

Колесо кованое: d_2=119,993; d_а2=152,491; b₂₌₆₄.

Диаметр ступицы

d_ст. = 1,6 d_к2=1,6·45=72мм (1.42)

длина ступицы

l_ст. = (1,2…1,5)d_к2=1,2·45=64мм (1.43)

Толщина обода

_о = (2,5…4)m_n=2,5·1,25=4мм (1.44)

Толщина диска

С = 0,3 b₂=0,3·64=19,2мм≈20мм (1.45)