2.3.3 Расчет конической передачи 1-2

Исходные данные выбираем из результатов кинематического расчета по табл.:

P₁ = 4,87 кВт;

P₂ = 4,63 кВт;

n₁ = 1445 мин^-1;

n₂ = 802,8 мин^-1;

U_1-2 = 1,8.

.

Режим нагружения:

Частота вращения	Время работы в часах с использованием мощности
	4000	Р	3000	0,7Р	2000	0,2Р
	6000	Р	6000	0,3Р	3000	0,3Р

Проектировочный расчет

Примечание. Коническая прямозубая передача 1-2 постоянного зацепления, что необходимо учитывать при расчетах эквивалентных чисел циклов перемены напряжений.

1 Назначение материалов и расчет допускаемых напряжений.

Принимается для изготовления шестерни и колеса Сталь 45 с термообработкой – улучшение.

По данным табл., выбираем:

• для шестерни - твердость поверхности зубьев Н₁=269…302 НВ (наиболее вероятная твердость Н₁=285 НВ), при диаметре заготовки до 80 мм;

• для колеса - твердость поверхности зубьев Н₂=235…262 НВ (наиболее вероятная твердость Н₂=250 НВ), при диаметре заготовки до 125 мм.

Допускаемые контактные напряжения

.

Для шестерни:

принимается

(принято );

(ожидается V<5 м/с);

(закрытая обильно смазываемая передача);

(ожидается диаметр колес меньше 700 мм);

.

Для колеса:

принимается

;

.

Для прямозубых передач в качестве расчетного контактного допускаемого напряжения принимаем меньшее - .

2 Назначение коэффициентов.

,

где (прямые зубья);

(см. табл. при ; на консоли; колеса прирабатываются);

(принят ориентировочно).

3 Расчет диаметра колеса.

Принимаем ближайшее стандартное (см. табл. ).

4 Назначение модуля.

Учитывая, что для силовых конических передач рекомендуемое число зубьев шестерни при предварительно назначаем .

.

Принимается стандартный (см. табл.).

5 Назначение чисел зубьев.

(подбором стандартных значений модуля не удалось обеспечить целое число зубьев колеса );

.

.

6 Расчет геометрических параметров зубчатых колес.

;

;

;

;

(см. табл. ).

Внешние диаметры выступов и впадин зубьев:

.

.

.

.

Внешнее конусное расстояние

.

Среднее конусное расстояние

.

Средний модуль зубьев

.

Средние делительные диаметры шестерни и колеса:

;

.

7 Назначение степени точности зубчатых колес.

В зависимости от окружной скорости по табл. , назначаем степень точности 8-В ГОСТ 1758-81.

Проверочный расчет

1. Проверка на контактную усталостную прочность

.

.

,

где ;

.

;

;

;

;

- для прямых зубьев;

(см. табл. при ; на консоли; колеса прирабатываются);

(см. табл. при ; степень точности по норме плавности – 8; 4,56 м/с);

.

.

486 МПа 518 мПа - контактная усталостная прочность обеспечена.

2 Проверка на усталостную изгибную прочность

.

Выясняем, по какому из зубчатых колес пары вести расчет, для чего для шестерни и колеса рассчитывается .

.

Для шестерни:

;

;

(нереверсивная передача);

, принимается ;

;

.

Для колеса:

;

;

;

, принимается ;

;

.

(см. табл. при и );

(см. табл. при и );

.

Более «слабым» элементом является колесо, по которому и ведется дальнейший расчет.

где (прямые зубья);

(см. табл. при ; на консоли; колеса прирабатываются);

(см. табл. при ; степень точности по норме плавности – 8; 4,56 м/с).

.

110 МПа < 205 МПа – изгибная усталостная прочность обеспечена.

3 Проверка на контактную прочность при действии максимальных перегрузок.

,

где (он же коэффициент запаса сцепления муфты фрикционной дисковой, который указан в задании на курсовое проектирование, ).

.

.

652 МПа < 1512 МПа – контактная прочность при действии максимальных перегрузок обеспечена.

4 Проверка на изгибную прочность при действии максимальных перегрузок.

.

где ;

.

.

198 МПа < 688 МПа – изгибная прочность при действии максимальных нагрузок обеспечена.