4. Проверочный расчет на изгибные напряжения

Условие выносливости:

σ_F3 ≤ [σ_F]₃ и σ_F4 ≤ [σ_F]₄, [4, с. 33]

Расчетные напряжения на изгиб по шестерни:

σ_F3 = (2∙Т₃∙К_f∙Y_f3∙10³)/d₃∙m∙B₃, (45) [4, с. 33]

где Т₃ – момент на шестерни, Н∙м;

Y_f3 – коэффициент прочности зуба шестерни;

К_f – уточнённый коэффициент нагрузки;

d₃ - делительный диаметр шестерни, мм;

m – модуль зацепления, мм;

B₃ – ширина венца шестерни, мм.

Принимая где Т₃ = 188 Н∙м, К_f = 1,2, d₃ = 114 мм, m = 2 мм, B₃ = 82 мм и Y_f3 =3,63 из таблицы 2.12 [4, с. 33], подставляем в формулу (45):

σ_F3 = (2∙188∙1,2∙3,63∙10³)/114∙2∙82 = 88 МПа

σ_F3 ≤ [σ_F]₃; 88 ≤ 226,3 МПа – условие выполняется.

Изм Лист № докум. Подпись Дата

КП 12.140613.04.25.00.П3

Расчетные напряжения на изгиб по колесу:

σ_F4 = (2∙Т₄∙К_f∙Y_f4∙10³)/d₄∙m∙B₄, (46) [4, с. 33]

где Т₄ – момент на выходном валу, Н∙м;

Y_f4 – коэффициент прочности зуба колеса;

К_f – уточнённый коэффициент нагрузки;

d₄ - делительный диаметр колеса, мм;

m – модуль зацепления, мм;

B₄ – ширина венца колеса, мм.

Принимая где Т₄ = 450 Н∙м, К_f = 1,2, d₄ = 286 мм, m = 2 мм, B₄ = 77 мм и Y_f4 =3,59 из таблицы 2.12 [4, с. 33], подставляем в формулу (46):

σ_F3 = (2∙450∙1,2∙3,59∙10³)/286∙2∙77 = 88 МПа

σ_F4 ≤ [σ_F]₄; 88 ≤ 205,7 МПа – условие выполняется.

5. Силы в зацеплении зубчатых колес

Окружная сила:

F_t3 = F_t4 = (2∙T₃)/d₃ ∙ 10³, (47) [4, с. 34]

где Т₃ – момент на шестерни, Н∙м;

d₃ - делительный диаметр шестерни, мм.

Принимаем Т₃ = 188 Н∙м и d₃ = 114 мм, подставляем в формулу (47):

F_t3 = F_t4 = (2∙188)/114 ∙ 10³ = 2,6 кН

Радиальная сила:

F_r3 = F_r4 = F_t3∙tg α, (48) [4, с. 34]

где F_t3 – окружная сила, кН;

α – угол зацепления.

Принимая F_t3 = 2,6 кН и α = 20^◦, подставляем в формулу (48):

F_r3 = F_r4 = 2,6∙0,4 = 1,04 кН

Таблица 2 - Параметры зубчатых колёс

	Параметр	Обозначение	Размерность	Численное значение
				Шестерня 3	Колесо 4
1	Модуль	m	мм	2	2
2	Число зубьев	z	-	57	143
3	Тип зубьев	-	-	прямые	прямые
4	Исходный контур			По ГОСТ 13755-81
5	Коэффициент смещения исходного контура	x	-	0	0
6	Степень точности	-	-	8	8
7	Делительный диаметр	d	мм	114	286
8	Диаметр вершин	da	мм	118	290
9	Диаметр впадин	df	мм	109	281
10	Ширина зубчатого венца	В	мм	82	77
Изм Лист № докум. Подпись Дата 11	КП 12.140613.04.25.00.П3 Межосевое расстояние	а34	мм	200