3.3.8 Проверочный расчет на выносливость по контактным напряжениям

Проверка контактных напряжений для косозубых цилиндрических колес производится по формуле:

,

- коэффициент, учитывающий механические свойства материала для стальных колес.

Коэффициент, учитывающих форму сопрягаемых поверхностей:

.

Коэффициент, учитывающий суммарную длину контактных линий:

.

Удельная окружная динамическая сила

где - коэффициент, учитывающий влияние вида зубчатой передачи и модификации профиля на динамическую нагрузку. Выбирается в зависимости от твердости и угла наклона зубьев по таблице 4.2.10 [2, стр.51]:

,

- коэффициент, учитывающий влияние разности шагов зацепления зубьев шестерни и колеса. Выбирается по таблице 4.2.12 [2, стр.51] в зависимости от модуля, ,

Удельная расчетная окружная сила в зоне ее наибольшей концентрации

где - коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузке по ширине зуба,

- ширина зуба.

Коэффициент, учитывающий динамическую нагрузку в зацеплении

Удельная расчетная окружная сила

Тогда расчетные контактные напряжения:

Недогрузка составляет

3.3.9 Проверочный расчет на выносливость по напряжениям изгиба

Проверка изгибной прочности для косозубых цилиндрических колес производится по формуле:

,

Определяем менее прочное зубчатое колесо.

Коэффициенты, учитывающие форму зубьев [2, рис. 4.2.3]:

; .

Находим отношения:

Так как , то расчет ведем по шестерне ( , ).

- коэффициент, учитывающий суммарную длину контактных линий.

- коэффициент, учитывающий наклон зубьев.

Удельная расчетная окружная сила:

.

Коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями:

.

- коэффициент, учитывающий распределение нагрузки по ширине венца, определяется по рис. 4.2.2г [2, стр. 50].

Коэффициент, учитывающий динамическую нагрузку, возникающую в зацеплении:

.

Удельная окружная динамическая сила:

;

- коэффициент, учитывающий влияние вида зубчатой передачи, определяется по табл. 4.2.11 [5, стр.51],

.

Удельная расчетная окружная сила в зоне ее наибольшей концентрации:

Таким образом, удельная расчетная окружная сила при изгибе:

Тогда расчетные контактные напряжения:

Проверочный расчет выполняется.

3.3.10 Проверочный расчет на выносливость при перегрузках

Максимальные контактные напряжения при перегрузках:

Проверочный расчет выполняется.

Максимальные напряжения изгиба при перегрузках:

_Проверочный расчет выполняется.

4 Предварительный расчет диаметров валов

При проектном расчете определяется диаметр выходного конца вала или диаметр под колесом для промежуточных валов. Расчет ведется на чистое кручение по пониженным допускаемым напряжениям:

, [9, ф. 1.2]

где Т – крутящий момент на валу, Н∙мм;

- допускаемое напряжение на кручение.

Для определения диаметра выходных концов валов принимаем

.

Диаметр входного конца быстроходного вала:

Принимаем.

Диаметр второго вала под колесом:

Принимаем .

Диаметр выходного конца тихоходного вала:

Принимаем .

Диаметры остальных участков валов назначаем конструктивно, соблюдая правила технологичности обработки и сборки.

Из указанного выше расчета определяем диаметры шеек валов под подшипники качения.