3.2. Расчет быстроходной передачи.

Для передачи предусматриваем эвольвентное зацепление без смещения. Основные её параметры согласуем с СТ СЭВ 229-75. Материал для колеса – сталь 40Х с объемной закалкой и отпуском по твердости HRC45. Материал для шестерни сталь 40Х с поверхностной закалкой с нагревом ТВЧ HRC48.

Рассчитаем зубья передачи на контактную прочность и на изгиб. Из расчета зубьев на контактную прочность вычислим межосевое расстояние передачи .

Допускаемое контактное напряжение:

,

где: предел контактной выносливости:

Для колеса:

Для шестерни:

K_HL- коэффициент долговечности.

,

N_HO – базовое число циклов,

для стали с твердостью 428 НВ N_HO=60 млн. циклов;

для стали с твердостью 456 НВ N_HO=70 млн. циклов;

- число колес зацепляющихся с рассчитываемым;

- частота вращения;

- режим работы тяжёлый.

- срок службы механизма в часах

- количество лет работы механизма;

-количество рабочих дней в году;

- количество часов в смене;

- количество смен;

- коэффициент использования в смене.

Для колеса:

1

Для шестерни:

минимальное значение коэффициента запаса прочности для зубчатых колёс с однородной структурой материала (улучшенных, объёмно-закаленных) ; для поверхностно упрочнённых:

Для колеса

Для шестерни

Коэффициент K_Hβ принимаем равным 1,25 (для несимметричного расположения колёс).

Принимаем коэффициент ширины венца для прямозубых колёс _ba=0,25

Межосевое расстояние из условий контактной выносливости активных поверхностей зубьев:

где K_a=49,5 – для прямозубых колёс.

Ближайшее значение межосевого расстояния по ГОСТ 2185-66 a_W=140

Нормальный модуль зацепления принимаем по следующей рекомендации:

Принимаем по ГОСТ 9563-60

Определяем суммарное число зубьев шестерни и колеса:

принимаем z₃=28

принимаем z₄=112

Уточняем передаточное число:

Разница 0% что не превышает 2,5%

Основные размеры шестерни и колеса:

Диаметры делительные:

Проверка:

Диаметры вершин зубьев:

Ширина колеса:

принимаем

Ширина шестерни:

Определяем коэффициент ширины шестерни по диаметру:

Окружная скорость колёс:

При такой скорости принимаем 8-ю степень точности.

Коэффициент нагрузки

при , твердости ≥350HB и несимметричном расположении колёс.

Таким образом:

Проверка контактных напряжений:

Силы, действующие в зацеплении

Окружная:

Радиальная:

Проверяем зубья на выносливость по напряжениям изгиба по формуле:

,

Здесь коэффициент нагрузки

при и твердости ≥350HB

Таким образом

Коэффициент, учитывающий форму зуба:

Допускаемое напряжение изгиба:

,

где: предел контактной выносливости:

Для колеса: ;

Для шестерни:

Коэффициент безопасности

Для колеса:

Для шестерни:

Допускаемые напряжения:

Для колеса:

Для шестерни:

Находим отношения :

для шестерни: Мпа

для колеса: Мпа

Дальнейший расчет ведем для зубьев колеса.

Определяем коэффициенты и

Проверяем прочность зуба колеса:

Условие прочности выполнено.