4.3 Проверочный расчет ступени по допускаемым напряжениям

Проверочный расчет прочности зубьев по контактным напряжениям.

Контактные напряжения, МПа

98498\* MERGEFORMAT (.)

где Z_Hβ – коэффициент повышения прочности косозубых передач по контактным напряжениям

99499\* MERGEFORMAT (.)

где K_Hα – коэффициент неравномерности нагрузки одновременно зацепляющихся пар зубьев, K_Hα = 1,10;

v – окружная скорость

1004100\* MERGEFORMAT (.)

ε_α – коэффициент торцового перекрытия

1014101\* MERGEFORMAT (.)

K_H – коэффициент расчетной нагрузки

1024102\* MERGEFORMAT (.)

где K_Hv – коэффициент динамической нагрузки, K_Hv = 1,06;

K_Hβ – коэффициент концентрации нагрузки, K_Hβ = 1,04

Проверочный расчет прочности зубьев по напряжениям изгиба.

Напряжения изгиба, МПа

1034103\* MERGEFORMAT (.)

где Y_F – коэффициент формы зуба шестерни и колеса, определяется в зависимости от z_v

1044104\* MERGEFORMAT (.)

Расчет выполняем по тому из колес пары у которого меньше значение . Так как значение , то расчет выполняем по колесу.

Z_Fβ – коэффициент повышения прочности косозубых передач по напряжениям изгиба

1054105\* MERGEFORMAT (.)

где K_Fα – коэффициент неравномерности нагрузки одновременно зацепляющихся пар зубьев, ;

Y_β  коэффициент, учитывающий повышение изгибной прочности вследствие наклона контактной линии к основанию и неравномерного распределения нагрузки

1064106\* MERGEFORMAT (.)

K_F – коэффициент расчетной нагрузки при расчетах по напряжению изгиба

1074107\* MERGEFORMAT (.)

F_t – окружная сила, Н

1084108\* MERGEFORMAT (.)

Для первой ступени основным критерием работоспособности является контактная, а не изгибная прочность.

Проверочный расчет на заданную перегрузку.

1094109\* MERGEFORMAT (.)

где σ_H, σ_F – расчетные напряжения;

[σ_H]_max, [σ_F]_max – допускаемые напряжения при кратковременной перегрузке;

=2,2 [3, с. 299]

Условия прочности соблюдаются.

4.4 Определение геометрических размеров элементов ступени

Определение геометрических размеров элементов ступени будем вести в соответствии с методикой, изложенной в [4, с. 62-64].

Ширина шестерни, мм

1104110\* MERGEFORMAT (.)

Диаметры окружностей вершин зубьев шестерни и колеса, мм

1114111\* MERGEFORMAT (.)

Диаметры окружностей впадин зубьев шестерни и колеса, мм

1124112\* MERGEFORMAT (.)

Так как диаметр шестерни d_a1 < 2·d_по, то изготавливаем вал шестерню.

Длина посадочного отверстия, мм

1134113\* MERGEFORMAT (.)

где d_по2 – диаметр посадочного отверстия колеса, d_по2 = 24 мм

Ширина торца зубчатого венца, мм

1144114\* MERGEFORMAT (.)

Чтобы уменьшить объем точной обработки резанием, на диске колеса выполним выточки шириной 1 мм. На торцах зубчатого венца шестерни выполним фаску f = 0,9 мм, колеса f = 0,9 мм. Фаски выполняем под углом 20°.

Острые кромки на торцах ступицы также притупляем фасками.