7.3 Проверочный расчет на прочность

7.3.1 Проверка зубьев колес по контактным напряжениям тихоходной ступени

Контактные напряжения определяются по формуле:

Коэффициент расчетной нагрузки:

K_H = K_HK_HVK_H,

где K_H - коэффициент концентрации нагрузки;

K_HV - коэффициент динамической нагрузки;

K_H - коэффициент распределения нагрузки между зубьями.

Коэффициент распределения нагрузки между зубьями при v = 0,417 м/с K_H=1,07 по табл. 8.7 [3]).

Коэффициент ширины шестерни относительно диаметра:

_bd = ;

Коэффициент концентрации нагрузки при постоянной нагрузке при _bd = 0,77

K_H = 1,04 по рис.8.15 [3].

Коэффициент динамической нагрузки определим по табл.8.3[3]:

K_HV = 1,02

Коэффициент расчетной нагрузки

K_H = K_HK_HVK_H,= 1,041,021,07 = 1,14.

E_пр – приведенный модуль упругости. Для стальных колес и шестерен Е_пр = 0,21510⁶ МПа;

Т₁ – момент на шестерни передачи;

d_w1 – начальный диаметр шестерни;

b_w – ширина зубчатого венца колеса;

_w – угол зацепления;

u – передаточное число передачи .

Величина контактного напряжения

, условие прочности выполняется.

7.3.2 Проверка зубьев колес по контактным напряжениям быстроходной ступени

Коэффициент ширины шестерни относительно диаметра:

_bd = ;

Коэффициент концентрации нагрузки при постоянной нагрузке при _bd = 0,95

K_H = 1,04 по рис.8.15 [3].

Коэффициент динамической нагрузки определим по табл.8.3[3]:

K_HV = 1,02

Коэффициент расчетной нагрузки

K_H = K_HK_HVK_H,= 1,041,021,07 = 1,14.

E_пр – приведенный модуль упругости. Для стальных колес и шестерен Е_пр = 0,21510⁶ МПа;

Т₁ – момент на шестерни передачи;

d_w1 – начальный диаметр шестерни;

b_w – ширина зубчатого венца колеса;

_w – угол зацепления;

u – передаточное число передачи .

Величина контактного напряжения

, условие прочности выполняется.

7.3.3 Проверка зубьев колес по напряжению изгиба тихоходной ступени

Напряжения в основании зубьев колес определяются по формулам:

Для шестерни:

_F1 =Y_F1Z_FF_tK_F/(b_wm),

где

Y_F – коэффициент формы зуба;

Эквивалентное число зубьев:

;

,

где z – число зубьев,

 – угол зацепления (из распечатки);

Коэффициент формы зуба по рис.8.20 [3]

Y_F1 = 4;

Y_F2 = 3,75;

Z_F – коэффициент, вычисляемый по формуле

Z_F = K_FY_/_ ;

K_F – коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями, равный 1,22 по

табл. 8.7, [3];

F_t – окружная сила;

b_W – ширина зубьев;

m – модуль.

Y_ – учитывает работу зуба как пластины (а не балки) и определяется равенством

Y_ = 1 –/140=1-0/140=1,0;

Тогда

Z_F = K_FY_/_=1,221,0/1,7=0,72

Коэффициенты расчетной нагрузки

,

Коэффициент распределения нагрузки между зубьями по табл.8.7[3]:

1,22

Коэффициент концентрации нагрузки по рис 8.15 [3]:

1,3

Коэффициент динамической нагрузки по табл.8.3[3]:

;

1,221,31,03=1,63;

_F1 = Y_F1Z_FF_tK_F/(b_wm)=40,7299381,63/(56,003,0)=278 (МПа);

Для колеса:

_F2 = _F1  Y_F2 / Y_F1.=278 3,75/4=260 (МПа).

;

.

Условия прочности для шестерни и колеса выполняются.

Рассмотренная ступень редуктора обеспечит необходимую долговечность и ресурс при заданных нагрузках.