2.2.2 Допускаемые напряжения изгиба

Допускаемые напряжения изгиба []_F1 для шестерни и []_F2 для колеса определяют по общей зависимости (но с подстановкой соответствующих параметров для шестерни и колеса), учитывая влияние на сопротивление усталости при изгибе долговечности (ресурса), шероховатости поверхности выкружки (переходной поверхности между смежными зубьями) и реверса (двухстороннего приложения) нагрузки:

.

Для шестерни:

Предел выносливости σ_Flim при отнулевом цикле напряжений /1, таблица 2.3/ равен

S_F=1,7 - минимальное значение запаса прочности.

Коэффициент долговечности Y_N учитывает влияние ресурса:

при условии ,

где Y_Nmax=2,5 и q=9 – для улучшенных зубчатых колес.

N_FG=23·10⁷ – число циклов, соответствующее перелому кривой усталости.

N_k=23·10⁷ – ресурс передачи.

Для длительно работающих быстроходных передач Nk NFG и, следовательно, Y_N =1 /1,стр.15/

Y_R=(1,05…1,2) принимаем Y_R=1,05 ,

где Y_R=1,2 – коэффициент, учитывающий влияние шероховатости переходной поверхности между зубьями.

Y_А=0,75 – для закаленных и цементованных сталей,

где Y_А=1 – коэффициент, учитывающий влияние двустороннего приложения нагрузки (реверса).

Для колеса:

Предел выносливости σ_Flim при отнулевом цикле напряжений вычисляют по эмпирической формуле /1, таблица 2.3/:

.

S_F=1,75 - минимальное значение запаса прочности.

Коэффициент долговечности Y_N учитывает влияние ресурса:

при условии ,

где Y_Nmax=2,5 и q=9 – для улучшенных зубчатых колес.

N_FG=1,89·10⁷ – число циклов, соответствующее перелому кривой усталости.

Для длительно работающих быстроходных передач Nk NFG и, следовательно, Y_N =1 /1,стр.15/

Y_R=(1,05…1,2) принимаем Y_R=1,15 ,

где Y_R – коэффициент, учитывающий влияние шероховатости

переходной поверхности между зубьями.

Y_А=0,65 – для нормальных и улучшенных сталей,

где Y_А – коэффициент, учитывающий влияние двустороннего приложения нагрузки (реверса).

2.3 Расчет цилиндрической зубчатой передачи

2.3.1 Межосевое расстояние

Предварительное значение межосевого расстояния а_w, мм:

,

где знак «минус» (в скобках) для передач внутреннего зацепления;

T₁ =Т_2Т=313 Н м– вращающий момент на шестерне;

u – передаточное число.

Коэффициент К в зависимости от поверхности Н1 и Н2 зубьев шестерни и колеса соответственно имеет значение К=9 /1, с. 17/;

.

Окружная скорость υ, м/с вычисляют по формуле:

Степень точности зубчатой передачи n_ст=9 по /1, таблица 2.5/.

Уточняем предварительно найденное значение межосевого расстояния по формуле:

,

где знак «минус» (в скобках) для передач внутреннего зацепления;

коэффициент К_а=410 – для косозубых и шевронных колес /1, с. 17/;

=875 МПа - расчетное допускаемое контактное напряжение;

ψ_ba=0,3 – коэффициент ширины /1, с. 17/.

Коэффициент нагрузки в расчетах на контактную прочность:

,

где К_Нυ=1,01 – коэффициент учитывает внутреннюю динамику нагружения по /1, таблица 2.6/.

.

.

Коэффициент К определяют по формуле:

.

при условии

А=0,15 при Н1>350НВ, Н2≤350НВ /1, с. 20/.

.

Тогда

,

,

Вычисленное межосевое расстояние округляем до стандартного значения по /1, таблица 24.1/