3. Расчёт открытой передачи.
По табл. 8,7 1 выбираем для изготовления шестерни материал
Материал шестерни Сталь 45 временное сопротивление материала шестерни, МПа, предел текучести материала шестерни, МПа.
Твёрдость
поверхности зуба шестерни
Принимаем среднее значение твёрдости для шестерни
Определяем базовое число циклов.
=
331,5 млн циклов
Определяем реальное число циклов для напряжений изгиба.
в
соответствии с II режимом нагружения
принимаем по табл 8.9
1
= 0,143 и коэффициент a = 6 (структура металла
однородна по объёму)
=
47,4 млн циклов
Определим коэффициент
Поскольку
то
Определяем изгибное напряжение для зубьев открытой шестерни:
=
=
= 473,4 МПа
Определяем допускаемое изгибное напряжение для зубьев шестерни и колеса:
=
= 270,5 МПа
Коэффициент формы зуба назначаются по табл 2.9 3
=
4,02.
Определение модуля открытой передачи:
m
(3.1)
-
коэффициент ширины зубчатого венца
колеса относительно модуля,
- коэффициент концентрации нагрузки по длине зуба. Назначаем по 1, c 136 = 1,681
m
=
= 3,578 мм
Принимаем m = 4 мм
Определение основных геометрических размеров шестерни
Делительный диаметр рассчитывается по формуле
=
=
= 96 мм
Диаметр вершины шестерни: коэффициент смещения принят равным нулю.
=
=
= 104 мм
Диаметр впадины шестерни рассчитывается по формуле
=
=
= 86 мм
Ширина
венца
=
=
= 60 мм (3.2)
Принимаем = 60 мм
Определение степени точности передачи
Скорость в зацеплении:
=
= 1,984
Согласно
скорости по таблице 2.6
степень точности изготовления колёс
3.1. Расчет допускаемых контактных напряжений.
Базовое, суммарное и эквивалентное числа циклов равны соответствующим числам для колеса закрытой передачи:
NHG3 = 12,02 млн циклов;
Nk3 = 336 млн циклов:
NHE3= 84 млн циклов.
Определим коэффициент : Поскольку NHE3 NHG3 то =1.
Определяем допускаемые контактные напряжения для зубьев шестерни и колеса по формуле (2.1)
=2HB3
+ 70 = 2
216 + 70 = 502 МПа.
Коэффициент безопасности шестерни поскольку структура металла шестерни однородна по объёму
=
= 456,4 МПа
Расчетом должна быть проверена справедливость соблюдения неравенства (2.26), причём при неизвестном значении передаточного числа принимаем U=1 как неблагоприятный вариант.
Также вычисляем параметры передачи:
Определение коэффициента расчётной нагрузки
- коэффициент концентрации нагрузки для контактных напряжений по длине зуба, зависит от расстояния передачи относительно опор. При = 0,625 назначаем по рис 2,3 3 = 1,32
- коэффициент внутренней динамической нагрузки. Назначаем по табл. 2.7 3 зависимости от скорости и степени точности по описаной выше методике:
= 1,09
Коэффициент расчётной нагрузки = (2.32)
Таким образом, = =1,32 1,09= 1,44
=
=
= 228,3 МПа
Проверка по контактным напряжениям: должно выполняться
228,3 < 456,4