1. Определяют коэффициент долговечности кhl:

К_HL =

где N_HO - число циклов перемены напряжений, соответствующее пределу выносливости (см. табл. 2.2)

Расчётное значение числа циклов напряжений N при постоянном режиме нагрузки определяют по формуле

N = 60 · n · c · t,

где n - частота вращения из колёс, для которого определяется значение [σ_Η], мин^-1;

с - число зацеплений зуба за один оборот колеса (для цилиндрических колёс с = 1);

t - число часов работы передачи.

Если N>N_HO, то применяют К_HL=1.

2.2.2. Для выбранного материала т термической обработки по табл. 2.3 определить величину предела контактной выносливости σ_{H lim} и коэффициент безопасности S_H.

2.2.3. Вычислить допускаемые контактные напряжения для шестерни и колеса по формуле

=

За расчётное принимают меньшее из двух допускаемых.

2.3. Определение допускаемых напряжений изгиба.

Проверочный расчёт зубчатых передач на изгиб выполняется отдельно для зубьев шестерни и колеса по допускаемым напряжениям изгиба [σ_F]₁ и [σ_F]₂, которые определяются в следующем порядке:

1. Определяют коэффициент долговечности:

,

где N_FO = 4 · 10⁶ – число циклов перемены напряжений для всех сталей, соответствующее пределу выносливости,

N - число циклов перемены напряжений за весь срок службы (см. п. 2.2.1.)

При твёрдости ≤ 350 НВ 1 ≤ К_HL ≤ 2,08; при твёрдости > 350 НВ 1 ≤ К_HL ≤ 1,63.

Если N>N_FO, то К_HL = 1.

2.3.2. По таблице 2.3 определяют величину предела изгибной выносливости σ_{F lim} и коэффициенты безопасности S_F.

2.3.3. Вычисляют допускаемые напряжения изгиба [σ_F] = σ_{F lim} К_L / S_F.

2. Проектный расчёт зубчатой цилиндрической передачи.

Производиться с целью определения геометрических размеров передачи.

Одним из главных параметров является межосевое расстояние а, мм

а ≥ (u+1)³ , мм, (3.1)

где К = 270 для косозубых передач и К = 315 для прямозубых передач; - коэффициент ширины венца колеса. На стадии проектного расчета Ψ_а = 0,2 ÷ 0,4 при несимметричном расположении; Т₂ – вращающий момент на валу колеса; К'_Н – коэффициент нагрузки.

Порядок расчёта.

Определение коэффициента нагрузки К'_Н.

Фактическую нагрузку в зацеплении определяют с учётом неравномерности распределения нагрузки между зубьями и по ширине венца.

К'_Н = К'_{Н α} · К'_{Н β} · К'_{Н υ} (3.2)

К'_{Н α} - коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями. Для прямозубых колес К'_{Н α} = 1.

Для косозубых колес значение коэффициента определяют по графику на рис. 3.1 в зависимости от окружной скорости колёс и степени точности.

При проектном расчёте окружную скорость определяют по формуле

υ' ≈ , м/с, (3.3)

где n₁ - частота вращения шестерни, мин^-1;

Т₂ - вращающий момент на валу колеса, Н мм;

u - передаточное число;

С_υ - коэффициент, принимаемый по таблице 3.1.

Степень точности выбирают по таблице 3.2.

Коэффициент неравномерности нагрузки по длине зуба выбирают по табл. 3.3.

Значения коэффициента динамичности К _{Н υ} принимают по табл. 3.4.

3.1.2. по формуле 3.1. определить межосевое расстояние и округлить его - до ближайшего стандартного значения из ряда: 40; 45; 50; 56; 68; 71; 80; 90; 100; 112; 125; 140; 160; 180; 200; 224; 250; 280; 315; 355; 400.

2. Определить ширину колеса в₂ и шестерни в₁:

в₂ = Ψ_а · a; в₁ = 1,12 · в₂

Значения в₁ и в₂ округляют в соответствии с рядом стандартных чисел (см. выше).