3.10 Размеры заготовок колес.

Чтобы получить при термической обработке принятые для расчета механические характеристики материала колес, тре­буется, чтобы размеры заготовок колес не превышали предельно допустимых значений: D_заг D_пред; С_заг, S_заг S_пред;

Значения D_заг, S_заг, С_заг (мм) вы­числяют по формулам:

для цилиндри­ческой шестерни D_заг=d_а+6 мм = 39,2 + 6 = 46,1 мм  80 мм;

Для колеса с выточками прини­мают меньшее из значений D_заг= 0,5b₂ = 0,556 = 28 мм.  125 мм; и S_заг=8m =8мм  80 мм.

3.11 Силы в зацеплении

• окружная F_t=2T₂/d₂ = 2370 / 0,223 = 1970,2 Н;

• радиальная F_r=F_ttg/cos = 1970,20,364 / cos 9,5 = 793,9 Н.

(для стан­дартного угла =20° tg=0,364);

• осевая F_a = F_ttg = 1970,2tg 9,5 = 935,5 Н.

3.12 Проверка зубьев колес по на­пряжениям изгиба.

Расчетное напря­жение изгиба в зубьях колеса:

_F2=K_FaK_FK_FvY_Y_F2F_tE/(b₂m)  []_F2

Для колес с >0° принимают для 9-ой степени точности K_Fa=1.

Степень точности передачи прини­маем в зависимости от окружной скорости колеса (м/с)  степень точности 9-ая.

Коэффициент концентрации нагрузки K_F, принимают для прирабатывающихся колес при переменной нагрузке K_F=K⁰_F(1-X)+X, где начальный коэффициент концентрации нагрузки K⁰_F=1,635. Т.о. K_F=1,3175.

Коэффициент динамической на­грузки принимают согласно окружной скорости К_Fv = 1,07.

Коэффициент Y_ вычисляют по фор­муле Y_=1-°/140=0,965.

Коэффициент фор­мы зуба Y_F2 = 3,6, Y_F1 = 3,7.

F_tE = K_FдF_t — эквивалентная окруж­ная сила. Коэффициент долговечности K_Fд = 1. Т.е. F_tE = 1970,2 Н.

В итоге име ем:

_F2=11,31751,070,9653,61970,2/(0,0560,001) = 172,3 МПа < 256

условие выполняется

Расчетное напря­жение в зубьях шестерни:

_F1=_F2Y_F1/ Y_F2  []_F1,

_F1=172,33,7 / 3,6 = 177,1 < 294 МПа.

условие выполняется

3.13 Проверка зубьев колес по кон­тактным напряжениям.

Расчетное кон­тактное напряжение

где для шевронных колес К_Н = 1,1; К_Н= 2,710⁵; К_Н = 1,425; K_Hv = 1,03.

условие выполняется

4. Расчет тиходной цилиндрической зубчатой передачи.

Исходные данные:

Т₂ = 1772 Нм — вращающий момент на колесе;

n₂ = 43,1 об/мин — частота вращения колеса;

u = 5,4 — передаточное число;

4.1. Материалы колеса и шестерни.

В качестве материала для цилиндрического колеса применяем ст.45. Применяем т.о. колеса – улучшение, твердость НВ 235…262.

Механические свойства: _T = 640 МПа.

В качестве материала для шестерни используем ст.45. Применяем т.о. шестерни – улучшение, твердость НВ 269…302.

Механические свойства: _Т = 750 МПа.

4.2. Допускаемые напряжения.

Вычисляем до­пускаемые контактные напряжения.

Для колеса:

допускаемые контактные напряжения:

[]_H = 1,8 +67 = 1,8248,5+67=514 МПа;

допускаемые напряжения на из­гиб: []_F = 1,03 = 1,03248,5=256 МПа;

предельные допускаемые напряже­ния:

[]_Hmax = 2,8_Т = 2,8640 = 1792 МПа;

[]_Fmax = 2,74 =2,74248,5 = 680,9 МПа;

Для шестерни:

допускаемые контактные напряжения:

[]_H = 1,8 +67 = 1,8285,5+67=581 МПа;

допускаемые напряжения на из­гиб: []_F = 1,03 = 1,03285,5=294 МПа;

предельные допускаемые напряже­ния:

[]_Hmax = 2,8_Т = 2,8750 = 2100 МПа;

[]_Fmax = 2,74 =2,74285,5 = 782,3 МПа;