4. Проверочный расчет передачи

4.1. Проверочный расчет передачи на контактную выносливость

Проверочный расчет цилиндрических передач на контактную выносливость проводится с целью предотвращения в процессе работы передачи усталостного выкрашивания поверхности зубьев и может быть выполнен с учетом условия прочности:

σ_Н = 21600 Z_Hβ σ_НР, (28)

где Z_Hβ = √К_НL сos²β / ε_α - коэффициент повышения прочности косозубых передач. Для прямозубых зацеплений Z_Hβ = 1;

К_Н = К _Нβ К_НV – коэффициент расчетной нагрузки.

К_НL –коэффициент, учитывающий особенности распределения нагрузки между зубьями в косозубом зацеплении определяется в зависимости от окружной скорости в зацеплении и принятой точности изготовления передачи по табл.13.

ε_α – коэффициент торцового перекрытия.

Коэффициент K_HV, учитывающий динамическую нагрузку, возникающую в зацеплении можно определить по табл. 14.

Окружная скорость в зацеплении, м/с

(29)

где d₁ – делительный диаметр шестерни рассчитываемой передачи, мм; n₁ – частота вращения вала шестерни, мин^-1.

Выбор степени точности передачи. Проводится по табл. 12 в зависимости от окружной скорости в зацеплении.

Таблица 12

Выбор степени точности зубчатых передач

Степень точности по ГОСТ 1643-81	Предельная окружная скорость, м/с				Область применения
	цилиндрическая передач		коническая передача
	прямо- зубые	косо- зубые	прямо- зубые	косо- зубые
6	15	30	12	20	Высокоскоростные и кинемати-чески точные передачи
7	10	15	15	10	Передачи с повышенными скорос-тями и умеренными нагрузками
8	6	10	10	7	Передачи общего машиностроения
9	2	4	4	3	Тихоходные передачи (для редукторов не рекомендуется)

Таблица 13

Значение коэффициентов К_НL и К_FL

Окружная скорость, м/с	30	15	10	4
Степень точности	6	7	8	9
КНL	1,05	1,08	1,10	1,13
КFL	1,20	1,25	1,30	1,35

Таблица 14

Значение коэффициента K_HV

Степень точности по ГОСТ 1643-81	Твердость на поверхности зубьев колеса	Значения КНV, при v, м/с
		1	3	5	8	10
6	> 350 НВ
	 350 НВ
7	> 350 НВ
	 350 НВ
8	> 350 НВ
	 350 НВ
9	> 350 НВ
	 350 НВ

Примечание. В числителе приведены значения для прямозубых передач; в знаменателе – для косозубых колес.

Коэффициент торцового перекрытия определяется по формуле:

(30)

В формуле знак "+" относится к внешнему зацеплению, знак "-" - к внутреннему зацеплению.

Определяют величину контактных напряжений по формуле 28.

При невыполнении условия прочности следует увеличить ширину зубчатых венцов в (_Н/_НР)² раз и повторить расчеты по п. 4. При значительной перегрузке передачи (свыше 10 %) более эффективным мероприятием является увеличение межосевого расстояния, при этом расчеты следует повторить.

Если расчетные контактные напряжения существенно ниже допускаемых (их разница превышает 10 %), то целесообразно снизить материалоемкость передачи, уменьшив ширину зубчатых колес в (_НР/_Н)² раз.