3.13.6 Напряжение изгиба при действии кратковременной перегрузки

По характеристике электродвигателя 4А100L2У3,

, где

- предельные контактные напряжения при изгибе,

- максимальный момент при перегрузках,

- максимально допускаемые контактные напряжение при изгибе,

Таким образом, контактная изгибная прочность зубьев, как при номинальной нагрузке, так и при перегрузках обеспечивается.

4. Проектный расчет промежуточной зубчатой передачи

4.1 Выбор материала зубчатых колес

По таблице принимаем рекомендуемые пару сталей: для шестерни и для колеса.

Принимаем для шестерни Сталь 50 (улучшение) со следующими механическими свойствами:

Предел прочности:

Предел текучести:

Твердость: 300 НВ

Принимаем для колеса Сталь 50 (улучшение) со следующими механическими свойствами:

Предел прочности:

Предел текучести:

Твердость: 270 НВ

4.2 Контактные напряжения (для шестерни)

Допускаемые контактные напряжения определяются раздельно для шестерни и для колеса по формуле:

(4.2.1)

где - базовый предел контактной прочности поверхности зубьев, соответствующий базовому числу циклов

(4.2.2)

- твердость зубьев,

- коэффициент безопасности,

- коэффициент долговечности, учитывающий влияние срока службы и режима нагружения передачи:

- длительно работающая передача.

4.3 Контактные напряжения при кратковременной перегрузке(для шестерни и колеса):

(4.3.1)

где - предельно допускаемое контактное напряжение, Н/мм²

- предел текучести, Н/мм²

4.4 Контактные напряжения (для колеса)

(4.4.2)

(4.4.3)

4.5 Допускаемые контактные напряжения:

(4.5.1)

Условие выполняется

4.6 Напряжения изгиба: (для шестерни)

(4.6.1)

(4.6.2)

= 0,8 – реверсивная передача

– коэффициент безопасности, заготовка из проката.

(4.6.3)

- коэффициент, учитывающий нестабильность свойств материала зубчатого колеса и ответственности передачи, для НВ<350

- коэффициент, учитывающий нестабильность получения заготовки колес,

– коэффициент долговечности ,

- длительно работающая передача.

4.7 Напряжения изгиба: (для колеса)

(4.7.1)

(4.7.2)

=0,8-для реверсивных передач

– коэффициент безопасности

4.8 Напряжения изгиба при кратковременной перегрузке(для шестерни и колеса):

(4.8.1)

где - предельно допускаемое напряжение, Н/мм²

- предел текучести, Н/мм²

4.9 Проектный расчет по контактным напряжениям

4.9.1 Ориентировочное значение диаметра делительной окружности

(4.9.1.1)

где - вспомогательный коэффициент,

- крутящий момент на валу шестерни, Нּм

- передаточное отношение передачи,

- коэффициент ширины колес относительно диаметра

- коэффициент, учитывающий распределение нагрузки по ширине венца, при и НВ<350

- расчетное допустимое напряжение,

4.9.2 Расчетная ширина колес:

(4.9.2.1)

Чтобы обеспечить контактную прочность зубьев принимаем ,

4.9.3 Нормальный модуль зацепления:

где - коэффициент ширины колес относительно модуля. Для закрытых передач редукторного типа при НВ<350

,

Принимаем стандартное значение модуля для силовых передач 1-го ряда значений по ГОСТ 9563-60 .

4.9.4 Угол наклона зубьев.

где - коэффициент осевого перекрытия, принимается равным целому числу

что не выходит за пределы значения для косозубых колес.

4.9.5 Числа зубьев колес (шестерни):

где - минимальное число зубьев шестерни при угле наклона до ,

Колесо

4.9.6 Уточняем делительные диаметры колес:

(4.9.5.1)

4.9.7 Межосевое расстояние передачи:

(4.9.7.1)

4.9.8 Диаметры выступов зубьев:

(4.9.8.1)

11

4.9.9 Диаметры впадин зубьев:

(4.9.9.1)

4.9.10 Окружная скорость колес:

(4.9.10.1)

где - угловая скорость вращения вала шестерни

4.9.11 Усилия, действующие в зацеплении:

Окружная сила:

(4.9.11.1)

Радиальная сила:

, (4.9.11.2)

где

Осевая сила:

(4.9.11.3)

15

4.10. Проверочные расчеты цилиндрической передачи

4.10.1 Проверочный расчет по контактным напряжениям (шестерня):

(4.10.1.1)

где - коэффициент, учитывающий форму сопряженных поверхностей зубьев в полюсе зацеплений

- коэффициент, учитывающий механические свойства материала сопряженных зубчатых колес, для стальных колес

- коэффициент, учитывающий суммарную длину контактных линий сопряженных зубчатых колес, для косозубых колес:

где - коэффициент торцового перекрытия,

- коэффициент нагрузки,

где - коэффициент, учитывающий внешнюю динамическую нагрузку для приводов,

где - коэффициент, учитывающий динамическую нагрузку возникающую в зацеплении, при НВ<350 и . При принимаемой 8-ой степени точности изготовления

, (см. выше)

где - коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями, при НВ<350 и . При принимаемой 8-ой степени точности изготовления

Контактная прочность зуба обеспечивается.