2.3 Определение допускаемых напряжений изгиба
Допускаемое напряжение изгиба:
,
где
– базовый предел выносливости по изгибу,
МПа;
– коэффициент безопасности по изгибным
напряжениям;
– коэффициент долговечности по изгибным
напряжениям;
– коэффициент, учитывающий двустороннее
приложение нагрузки.
Базовый предел выносливости по изгибу для шестерни:
МПа.
Базовый предел выносливости по изгибу для колеса:
МПа.
Коэффициент безопасности по изгибным
напряжениям принимаем
.
Коэффициент долговечности по изгибным напряжениям:
,
где
– базовое число циклов перемены изгибных
напряжений;
– расчётное число циклов перемены
изгибных напряжений.
Базовое число циклов перемены изгибных
напряжений
.
Расчётное число циклов перемены изгибных напряжений для переменного режима работы:
,
где
– коэффициент эквивалентности по
изгибным напряжениям.
Коэффициент эквивалентности по изгибным
напряжениям при постоянном режиме
.
Расчетное число циклов перемены изгибных напряжений для шестерни:
.
Расчетное число циклов перемены изгибных напряжений для колеса:
.
Так как
и
,
то коэффициенты долговечности по
изгибным напряжениям для шестерни и
колеса принимаем
.
При одностороннем нагружении зуба
согласно [2] принимаем
.
Допускаемые изгибные напряжения для шестерни:
МПа.
Допускаемые изгибные напряжения для колеса:
МПа.
2.4 Определение основных габаритов передачи
Коэффициент нагрузки предварительно
принимаем
.
Коэффициент ширины зубчатого венца
относительно межосевого расстояния
принимаем
.
Коэффициент ширины зубчатого венца относительно начального диаметра шестерни:
.
Начальный диаметр шестерни:
мм.
Рабочая ширина зубчатого венца:
мм.
Округляем
мм.
2.5 Определение модуля и чисел зубьев
Минимальное значение модуля по требованиям
термообработки составляет
.
Коэффициент формы зуба предварительно
принимаем
.
Модуль зацепления:
мм.
Округляем
мм.
Число зубьев шестерни:
.
Округляем
.
Число зубьев колеса:
.
Округляем
.
Фактическое передаточное отношение передачи:
.
Отклонение фактического передаточного отношения от заданного:
.
Отклонение фактического передаточного отношения от заданного находится в допустимых пределах.
2.6 Расчет геометрических параметров
Межосевое расстояние:
мм.
Делительный диаметр шестерни:
мм.
Делительный диаметр колеса:
мм.
Начальный диаметр шестерни:
мм.
Начальный диаметр колеса:
мм.
Угол зацепления:
мм.
Диаметр основной окружности шестерни:
мм.
Диаметр основной окружности колеса:
мм.
Диаметр вершин шестерни:
мм.
Диаметр вершин колеса:
мм.
Диаметр впадин шестерни:
мм.
Диаметр впадин колеса:
мм.
Делительный шаг:
мм.
Основной шаг:
мм.
Радиус кривизны шестерни:
мм.
Радиус кривизны колеса:
мм.
Коэффициент торцевого перекрытия:
.
2.7 Проверка прочности по контактным напряжениям
Эффективное значение коэффициента
неравномерности распределения нагрузки
по ширине зубчатого венца при
и постоянном режиме
.
Окружная скорость шестерни:
м/с.
Коэффициент динамической нагрузки для
8 степени точности при
и рассчитанной окружной скорости
прямозубой передачи согласно [2]
.
Коэффициент нагрузки:
.
Расчётные контактные напряжения:
,
где
– коэффициент, учитывающий геометрию
контактирующих тел;
– коэффициент, учитывающий торцевое
перекрытие при расчёте по контактным
напряжениям.
Коэффициент, учитывающий геометрию контактирующих тел:
.
Коэффициент, учитывающий торцевое перекрытие при расчёте по контактным напряжениям для прямозубых передач:
.
Расчётные контактные напряжения:
МПа.
Расчётные контактные напряжения меньше
допускаемых
,
т.е. условие прочности по контактным
напряжениям выполняется.