2.3 Определение допускаемых напряжений изгиба

Допускаемые напряжения изгиба для зубчатых колёс определим по формуле:

[] =·K_FL ·K_FC

_{Flimb j} - базовый предел выносливости по изгибу.

S_Fj - коэффициент безопасности.

K_HLj - коэффициент долговечности,

Согласно рекомендации [1] определяем _Flimb и S_F:

= 1,8 · HB₁ = 1,8 ·230 = 414 МПа.

= 1,8 ·НВ₂ = 1,8 ·200 = 360 МПа.

S_F 1,7 2,2, принимаем S_F1,2,3,4 1,7.

^{Базовое} число циклов N_F0 410⁶

Расчетное число циклов перемены напряжений определим по формуле: N_FEj 60C_j n_j t_h,

для колеса z₁:

N_FE1 N_HЕ1 601300035000 6,3·10⁹

для колес z₂ и z₃:

^N_FE2 N_FE3  N_HЕ2= N_HЕ3 6011200 35000 2,5210⁹

для колес z₄:

N_FE4  N_HЕ4= 601400 35000 0,84 10⁹.

_Так как N_FE1,N_FE2,N_FE3,N_FE4 >N_FO , то K_{FL1 =}K_{FL2 =}K_{FL3 =}K_{FL4 =1}

Поскольку зуб работает одной стороной, то K_{FL1 =}K_{FL2 =}K_{FL3 =}K_{FL4 =1}

^{Определяем} []:

[]₁ = ·K_FC·K_FL= · 1·1 = 243,53 МПа.

[]₂= ·K_FC·K_FL = ·1·1 = 185,9 МПа.

В качестве допускаемых напряжений изгиба для передачи принимаем меньшее значение из двух полученных:

[]₁= 391,4 МПа.

[]₁ = = 185,9 МПа.

2.4 Расчет цилиндрической передачи (2-я ступень)

2.4.1 Определение основных геометрических параметров цилиндрической передачи.

Определяем межосевое расстояние:

где .

Рассчитываем геометрические параметры колес:

рабочая ширина колеса: .

задаем коэффициент формы зуба эквивалентного колеса согласно [1]:

торцевой модуль:

округляем по ГОСТ, но не меньше m_min = 1,5 мм

Принимаем модуль m = 1,5 мм.

где – предварительно принятый коэффициент формы зуба.

Для седьмой степени точности .

Число зубьев шестерни:

Тогда число зубьев колеса: .

Относительное отклонение полученного передаточного числа от принятого:

Погрешность: .

Уточняем размеры диаметров делительных окружностей:

.

Определяем межосевое расстояние:

.

2.4.2 Проверочный расчет передачи на контактную прочность.

Проверим зубчатую передачу на выносливость от действия контактных напряжений.

z_Σ===0,875

• шестерни:

d₃ = 73,5 мм.

d_a3 = d₃+2m = 76,5

d_f3 = d₃-2,5m = 69,75

d_b = d₁ ·cos α = 69,07

• колеса:

d₄ = 220,5 мм

d_a2 = d₂ +2m = 223,5

d_f4 = d₄ – 2,5m = 216,75

d_b4= d₄·cos α = 162 ·cos 20 = 207,2

Уточним величину коэффициента динамической нагрузки [1]. Для этого рассчитываем окружную скорость в зацеплении:

V=== 4,62 м/с

и назначаем 7-ю степень точности [1].

коэффициент динамической нагрузки Kv = 1,35

K_Hα=1

K_β=1,15 по таблице №7

K_β=1

К_v-коэффициент динамичности

К_v=1,45

К_н= K_Hα K_β К_v=1 1 1,45=1,45

Коэффициент торцевого перекрытия E_α определим по формуле:

E_α = (z₃ ·tgαa₃ + z₄·tgαa₄ – (z₃+z₄)tga_w)

E_α = ( 49·0,541 + 147·0,433 – (147+49)·0,364) = 1,7.

≤[]

σ_н=275 z_н z_Σ ;

Т₁-проектный расчет

Т₁=58016,25 (Н мм)

К_н=1,6

U===3

Принимаем

σ_н=275 1,764=370,9 Мпа ≤ []=391,4 Мпа

2.4.3. Расчет на усталость по изгибу

≤[];

Y_F3=3,62

Y_F4=3,6

σ_F3=≤ []₁ ;

σ_F4 = σ_F3≤ []₂ ;

σ_F3==46,91≤[]₁=185,9 МПа

σ_F4 =46,91=46,65Мпа ≤ []₂ = 185,9 МПа

2.5 Расчет конической передачи

2.5.1Определение основных геометрических параметров конической передачи.

N_E1=60 n₁ c t_h K_HE

N_E2=60 n₂ c t_h K_HE

K_HE=1

N_E1=60 3000135000=6,3⁹

N_E2=60 1200135000=2,52⁹

[]₁=441,6 МПа

[]₂=391,6 Мпа

[]_min=[]₂=391,6 Мпа

Проектный расчет

d_m1=K_d2;

U=U₁=2,5

K_d=77 т.к. 7 степень точности,

^'=1,5

ψ_вd==0,5

d_m1=77=69,4мм

в_w==0,569,4=35

ψ_вd==0,5,следовательно К_β^°=1,25 табл.6

К_β=0,5(К_β^°+1)=0,5(1,25+1)=1,125

К_н= К_нК_βК_v=1,25

Определяем модуль:

m_te=

K_F= K_F К_βK_v=0,911,1251.45=1,48

m_te==0,78мм

Примем m_te=2 мм

z₁==69,4/2=35

z₂= z₁U₁=35

U_1ср==88/35=2,5 погрешность 0%

U₁₌=2,5

U₁₌1,5

tgδ₁==1/2,5=0,4,следовательноδ₁=21,8

δ₂=90-21,8=68,2

m_tm= m_nm=2,5 мм

R_e===1,48

d_m1= m_tm=1,75 35=61

d_m2= m_tm=1,7588=154

d_e1= m_te=2

d_e2= m_te=2

tgθa= следует, чтоθa=1,35

tgθ_f= ==1,62

δ_a1=δ₁+θa=21,8+1,35=23,15

δ_a2=δ₂+θa=68,2+1,62=69,82

δ_f1=δ₁+θf=21,8-2.29=19,51

δ_f2=δ₂+θf=68,2-2,29=65,91

d_ae1=d_e1+2cos₁=70+22cos21,8=73,7

d_ae2=d_e2+2cos₂=176+2

B₁=0,5d_e2-sin₁=0,5

B₂=0,5d_e1-sin₂=0,5