5. Расчет конической передачи

Выбор допускаемых напряжений.

Колесо Сталь 40Х Термообработка – улучшение НВ=269…302 бт=640 МПа n4=14,4 мин-1 nз=1

Шестерня Сталь 40Х Термообработка – закалка ТВЧ HRC 45…50 n3=36 мин-1 nз=1

Срок службы передачи t_∑=20000 часов.

Числа циклов перемены напряжений N_б соответствующие длительному пределу выносливости

NНG4 = 20•106 NF = 4•106

NНG3 = 80•106 NF = 4•106

Коэффициенты приведения

КНЕ=0,18 КFЕ=0,06

КНЕ=0,18 КFЕ=0,04

Суммарное число циклов перемены напряжений

N∑2 = 60•t∑ •n2 •nз2=60•20000•14,4•1= =17,28•106

N∑1 = 60•t∑ •n1 •nз1=60•20000•36•1= =43,2•106

Эквивалентные числа циклов

NНЕ4= КНЕ4 ×N∑4 = =0,18 •17,28•106=3,1104•106<NНG4 NFЕ4= КFЕ4 ×N∑4 = =0,06 •17,28•106=1,0368•106< NFG4

NНЕ3= КНЕ3 ×N∑3 = =0,18 •43,2•106=7,776•106<NНG3 NFЕ3= КFЕ3 ×N∑3 = =0,04 •43,2•106=1,728•106<NFG3

Предельные допускаемые напряжения

[σ]Нмах4=2,8•σТ2=2,8•640=1792МПа [σ]Fмах4=2,74•НВср=2,74•285,5=782 МПа

[σ]Нмах3=40HRCср=40•47,5=1900 МПа [σ]Fмах3=1260 МПа

Допускаемые напряжения для расчёта на контактную выносливость

; ;

За расчетное допускаемое напряжение принимается меньшее, полученное по зависимостям:

Принимаем меньшее:

Коэффициенты нагрузки

Для расчёта на контактную выносливость

- коэффициенты концентрации нагрузки по ширине зубчатого венца.

Для расчета на изгибную выносливость

- динамические коэффициенты.

х=0,5 – коэффициент режима.

K⁰_β – выбираем по таблицам в зависимости от схемы передачи, твердости рабочих поверхностей зубьев

При

Схема передачи 6, соотношение твердостей

Динамический коэффициент зависит от окружной скорости степени точности изготовления колёс

При данной скорости назначаем 9 степень точности изготовления калёс

Определим диаметр внешней делительной окружности колеса и шестерни:

Округляем до ближайшего

Определим числа зубьев шестерни и колеса:

округляем до целого

округляем до целого

Определим конусное расстояние и ширину колес:

Внешний окружной модуль:

_{Ширина колес:}

.

Коэффициент смещения :

Проверка зубьев конических колес на изгибную выносливость:

Окончательное значение диаметра внешней делительной окружности шестерни:

Внешние диаметры вершин зубьев шестерни и колеса:

Средний модуль:

Определим размеры заготовки колёс для конической шестерни и колеса:

Определим силы, действующие на валы косозубых колёс.

Окружная сила:

,

Радиальная сила на шестерне: ,

Где

Осевая сила на шестерне: ,

_Где

_{Тогда осевая сила на колесе:}

_{А радиальная сила на колесе:}

Проверим зубья на контактную выносливость:

, , , тогда получим: