Проверочный расчет.
Проверка по критерию прочности гибкого колеса.
Определим амплитудные напряжения изгиба в гибком колесе.
где 
- толщина зуба по окружности впадин;
Р – шаг зубьев по делительной окружности;
–
коэффициент влияния зубьев.
Для
стали 40ХН2МА
2. Определим среднее напряжение изгиба.
3. Определим напряжение растяжения.
Амплитудные и средние нормальные напряжения.
4. Определим касательные напряжения.
где 
–
коэффициент зависящий от отношения
высоты к внешнему диаметру подшипника.
5. Определяем коэффициент влияния конструктивных параметров на напряжения.
Оптимальная длина гибкого колеса.
6. Определим максимальное нормальное напряжение с учетом коэффициента влияния конструктивных параметров.
7. Определим
суммарные и амплитудные и средние
напряжения с учетом
8. Определим максимальные касательные напряжения с учетом .
9. Определим амплитудные и средние касательные напряжения с учетом .
10. Устанавливаем эффективный коэффициент концентрации напряжений.
11. Определим коэффициент запаса усталостной прочности гибкого колеса
Пределы выносливости материала гибкого колеса устанавливаем по справочникам или приближенно:
12. Проверим статическую прочность гибкого колеса по эквивалентным напряжениям при перегрузках.
4. Конструирование и расчет на прочность валов и осей.
4.1.Расчет быстроходного вала.
4.1.1.Расчет подшипников быстроходного вала.
Исходные данные:
а) Вращательный
момент на быстроходном валу.
б) частота
вращения вала
а=18мм;b=105мм.
в) диаметр
зубчатой шестерни
г) зубчатое колесо – прямозубое.
д) угол
зацепления в зубчатых колесах
е) угол наклона зуба β=0
Проектировочный расчет вала.
Предварительно
определим диаметр вала из расчета только
на кручение. Принимаем вал α=0 допускаемое
напряжение кручения
Принимаем
из конструктивных соображений минимальный
диаметр вала под подшипник согласно
стандартным размерам
.
Проверочный расчет.
1. Составляем расчетную схему, представляя вал как балку на двух опорах
2. Усилия изображенные на расчетной схеме, переносим статическими нулями в ось вращения вала раздельно для вертикальной и горизонтальной плоскостей и строим эпюры изгибающих и крутящих моментов.
3. Устанавливаем опасные сечения вала. При выборе опасных сечений вала учитываем величины изгибающих и крутящих моментов, площади поперечных сечений и наличие концентраторов ( шпонок, шлицов, отверстий, проточек и т.д. ).
4. Определяем составляющие нормальной силы в зацеплении:
Окружные.
Радиальные усилия в результате действия от всех сателлитов- суммируются и образуют ноль.
Осевая.
5. Для принятой расчетной схемы определяем реакции в опорах.
а) реакции в вертикальной плоскости.
б) реакции в горизонтальной плоскости.
1. Усилие в зацеплении определено выше, определим реакции в опорах:
а) Реакция в опоре А.
б) Реакция в опоре Б.
2. Для наиболее нагруженной опоры рассчитываем эквивалентную нагрузку.
Наиболее нагруженной опорой является опора А, для нее и проведем проверочный расчет подшипников по динамической грузоподъемности.
Где 
-радиальная составляющая опоры;
V - коэффициент вращения;
- коэффициент безопасности;
- коэффициент рабочей температуры.
3. Определим потребную долговечность в миллионах оборотов.
4. Определим динамическую грузоподъемность подшипника.
Где n – частота вращения вала, об/мин;
–
расчетная динамическая грузоподъемность
подшипника, Н;
P – степенной показатель, для шарикового подшипника – 3;
– коэффициент надежности, 1;
– коэффициент, учитывающий качество
материалов подшипников, 0,75.
Согласно справочным данным подбираем подшипник особо легкой серии радиальный шариковый с динамической грузоподъемностью С=2100 Н. серии 100900 согласно ГОСТу 8338-75.