2.1.6. Розрахунок зубців на втому і міцність при згині
Розрахункове
напруження згину f,(МПа),
у зубцях шестірні та колеса визначаємо
за формулою
,
де Ft- (H); b2 - (мм);
Yf-коефіцієнт
форми зубців ( табл. 2.7. залежно від
приведеної кількості зубців ZV,
у випадку некоригованого зчеплення
коефіцієнт
зміщення X=0). Визначимо
значення
;
;
;
тоді, враховуючи, що Х=0: yf1=4,12; yf2=3,75.
Kfa - табл.2.5, Kfa=1,35; Kfb - табл.2.3, Кfb=1,27; Kfv - табл.2.6. Kfv=1,07.
Ye-коефіцієнт перекриття зубців, можна наближено брати Ye=1;
Yb-коефіцієнт
нахилу зубців; Yb
=
-
для косозубих,
Розраховуємо зубці на втому і міцність при згині:
2.2 Розрахунок швидкохідної передачі:
-потужність Р1=3,73 кВт;
-кутова швидкість:
1=149,67 рад/с; 2=40,213 рад/с;
-передаточне число u =3,722;
-режим навантаження - постійний (П);
-строк служби передачі h=1104 год.
-обертовий момент T1= 24,42 Hм
2.2.1.Вибираємо марку матеріалу зубчастих коліс
Зубчасті колеса із твердістю HB < 350 добре припрацьовуються. Для кращого припрацьовування зубців твердість шестерні H1 рекомендують назначати більшою від твердості колеса . У косозубих передачах твердість зубців шестірні H1 повинна бути значно вищою (приблизно на 80 одиниць HB ), ніж зубців колеса.
Для виготовлення шестірні та колеса вибираємо леговану
сталь 40ХН . Для шестірні твердість поверхні зубців Н1=269…302 НВ (найбільш імовірна твердість Н1=280 НВ) Для колеса твердість поверхні зубців Н2=180…262 НВ (найбільш імовірна твердість Н2=200 НВ)
2.2.2. Обчислюємо допустимі контактні напруження
окремо для шестірні та колеса за формулою:
Границі контактної витривалості зубців: шестірні та колеса у МПа.
Шестірні -
Колеса -
- коефіцієнт небезпеки, для коліс із однорідною сруктурою =1,1;
-коефіцієнт довговічності, який ураховує можливості збільшення допустимих навантажень: ,
де - база випробувань;
для матеріалу шестірні ;
для матеріалу колеса .
-еквівалентне число циклів навантаження зубців за строк
служби
передачі :
,
де сумарне число циклів навантаження зубців шестірні або колеса за строк служби передачі ,
де n - частота обертання шестірні або колеса, об/хв;
h - строк служби передачі, год.
Для шестірні - .
Для колеса - .
- коефіцієнт еквівалентності
Вибираємо для середнього режиму навантаження (П) =0,25.
Визначимо NНЕ за одержаними даними та .
Для шестірні - .
Для колеса - .
Тоді ,
Існують обмеження коефіцієнта довговічності KНl при однорідній структурі матеріалу зубчастих коліс 1 < KHl < 2,6.
Приймаємо КHl =1
Обчислюємо допустимі контактні напруження:
Для шестірні - .
Для колеса -
Для прямо- і косозубих передач при H > 350 за розрахункове допустиме напруження беруть менше із двох значень та . Для косозубих передач, якщо твердість зубців хоча б одного колеса H < 350HB, за розрахункове беруть: із виконанням умов .
;
450 < 1,23*427,27; 450 <525,542 МПа. ,
умова виконується.