3.2.10 Проверочный расчет на выносливость при перегрузках

Максимальные контактные напряжения при перегрузках:

Проверочный расчет выполняется.

Максимальные напряжения изгиба при перегрузках:

_Проверочный расчет выполняется.

3.3 Расчет цилиндрической косозубой передачи тихоходной ступени редуктора

Исходные данные:

Крутящий момент:

Частота вращения:

Передаточное число

3.3.1 Выбор материала зубчатых колес

С целью понижения габаритов передачи, получения высокой изгибной и контактной выносливости зубьев выбираем для шестерни и колеса материал сталь 45ХН. Механические характеристики сердцевины – σ_В=950МПа, σ_Т=750МПа [2, стр. 43]. Термообработка шестерни – поверхностная закалка.

Твердость шестерни 44 HRC

колеса 40 HRC

3.3.2 Определение эквивалентного числа циклов перемены напряжений

Срок службы передачи.

.

Эквивалентное число циклов перемены напряжений при расчете на контактную прочность:

Эквивалентное число циклов перемены напряжений при расчете зубьев на выносливость при изгибе:

3.3.3 Определение допускаемых контактных напряжений

.

Предел контактной выносливости: (2, стр. 43);

S_H=1,2 – коэффициент безопасности (2, стр.42).

Коэффициент долговечности .

Базовое число циклов N_HO:

(2, рис. 4.1.3),

(2, рис. 4.1.3),

Так как , то m=20.

Так как , то .

Таким образом, допускаемые контактные напряжения для шестерни и колеса:

Расчетные допускаемые контактные напряжения:

3.3.4 Определение допускаемых изгибных напряжений

,

где - предел изгибной выносливости [2, табл. 4.1.3]:

S_F=1,75 – коэффициент безопасности [2, табл. 4.1.3].

Y_ – коэффициент, учитывающий реверсивность нагрузки (для нереверсивной передачи Y_=1).

Коэффициент долговечности ,

q=9 – показатель степени при твердости шестерни и колеса больше 350НВ

– базовое число циклов для всех сталей:

Таким образом, допускаемые изгибные напряжения для шестерни и колеса:

3.3.5 Допускаемые напряжения для проверки прочности зубьев при перегрузках

Контактные

Изгибные

3.3.6 Расчет геометрических параметров передачи

Межосевое расстояние:

. [5]

- числовой коэффициент для косозубых колес.

- крутящий момент на колесе.

- коэффициент внешней динамической нагрузки. Определяется по табл. 4.2.9 [2, стр.51]:

- коэффициент, учитывающий распределение нагрузки по ширине венца. Зависит от расположения колёс относительно опор. [2, рис. 4.2.2].

Принимаем коэффициент ширины колеса относительно диаметра по таблице 4.2.6 [2, стр.50] .

Тогда коэффициент ширины колеса относительно межосевого расстояния:

Принимаем по табл. 4.2.7 [2, стр.50]

Тогда

Принимаем согласно ГОСТ 2185-66 [2, табл. 4.2.2].

Ширина зубчатого венца колеса:

Ширина венца шестерни:

Принимаем предварительно .

Модуль зацепления:

Принимаем согласно ГОСТ 9563-60 [2, табл. 4.2.1].

Суммарное число зубьев передачи:

.Принимаем .

Действительный угол наклона зуба:

Число зубьев:

Фактическое передаточное число:

Рисунок 3.3 – Геометрические параметры цилиндрической передачи

Делительные диаметры:

;

Диаметры вершин:

;

Диаметры впадин:

;

Коэффициент торцевого перекрытия:

Средняя окружная скорость колес:

Принимаем 9-ю степень точности [2, табл. 4.2.8].

3.3.7 Силы в зацеплении

Рисунок 3.4 – Силы в зубчатом зацеплении

Окружная сила

Радиальная сила

Осевая сила