2.2. Определение допускаемых напряжений

2.2.1. Допускаемые контактные напряжения зубьев

, где

— предел контактной выносливости

МПа

МПа;

— коэффициент безопасности

(так как строение зуба однородна);

— коэффициент долговечности

( , где — эквивалентные числа циклов напряжений

( — коэффициент эквивалентности, — суммарное время работы передачи)

.

Так как и , то ;

МПа

МПа

Таким образом, допускаемое контактное напряжение равно МПа.

2.2.2. Допускаемое напряжение изгиба

, где

— предел изгибной выносливости зубьев

МПа

МПа;

— коэффициент безопасности

;

— коэффициент, учитывающий влияние двухстороннего приложения нагрузки

— коэффициент долговечности

( , где — эквивалентные числа циклов напряжений при изгибе

Так как и, то ;

МПа

МПа.

2.3. Проектный расчет передачи:

Межосевое расстояние: , где

,

— коэффициент ширины зубчатого венца

— коэффициент контактной нагрузки

По ГОСТ 2185-66: мм;

Модуль: мм

По ГОСТ 9563-60: мм;

Суммарное число зубьев передачи: ;

Округляем до 147

Β=arccos = =11°

Число зубьев шестерни: округляем до 25

Число зубьев колеса: ;

Фактическое передаточное число: ;

Ширина зубчатого венца колеса: мм

По ГОСТ 6636-69: мм;

Ширина зубчатого шестерни: мм;

Делительный диаметр окружности: d_J=

Делительный диаметр шестерни: мм;

Делительный диаметр колеса: ; мм;

Окружная скорость в зацеплении: м/с, из чего следует что — степень точности передачи.

2.4. Проверочный расчет передачи

2.4.1. Проверка контактной прочности зубьев:

, где

, так как передача косозубая;

— коэффициент контактной нагрузки, где — коэффициент неравномерности распределения нагрузки между зубьями; — коэффициент неравномерности распределения нагрузки по ширине колеса; — динамический коэффициент

, где для косозубой передачи; — коэффициент, учитывающий приработку зубьев

, где — коэффициент неравномерности распределения нагрузки в начальный период работы

Значит, ;

Таким образом, МПа ≤ МПа, .

2.4.2. Проверка изгибной прочности зубьев:

, где — коэффициенты формы зуба; — коэффициент, учитывающий влияние угла наклона зуба на его прочность; — коэффициент, учитывающий перекрытие зубьев; — коэффициент нагрузки при изгибе

;

;

;

, где — коэффициент торцевого перекрытия;

;

МПа ≤ МПа

МПа ≤ МПа.

2.5. Геометрические размеры зубчатых колес:

Диаметры делительных окружностей:

Делительный диаметр шестерни: мм;

Делительный диаметр колеса: ; мм;

Диаметры окружностей вершин и впадин зубьев колес:

мм;

мм;

мм;

мм.

2.6. Силы в зацеплении:

Окружная сила: ;

Радиальная сила: .

3. Проектный расчет и конструирование вала

3.1. Ориентировочный расчет вала

мм, где МПа — пониженные допускаемые напряжение на кручение;

мм

По ГОСТ 6636-69: мм; мм.

3.2. Тихоходный вал

Крутящий момент на валу: T=2228,3 H·м

Силы: окружная: =4,5 kH распорная: =12,3 kH

Консольная нагрузка от муфты: Расстояние между опорами: =210 мм

Расстояние от точки приложения усилия со стороны зубчатого венца до левой опоры:

Расстояние от точки приложения консольной нагрузки до левой опоры: =260 мм

Определение опорных реакций в горизонтальной и вертикальной плоскости:

kH

6,15 kH

kH

5,35 kH