4.1.6. Проверочный расчет колес на усталостную прочность по контактным напряжениям.
Проверочный расчет зубьев на усталостную прочность по контактным напряжениям состоит в определении фактического контактного напряжения σH по формуле:
Где [σH] =954.5 ×106 Н/м2;
по [3]:
ZH – коэффициент, учитывающий форму зуба (при углеисходного контура α = 200,
ZH = 1.76);
ZM – коэффициент, учитывающий механические свойства материала (для стальных колес ZM =27×104 (Н/м2)1/2);
Zε – коэффициент влияния суммарной длины контактных линий, для прямозубых передачZε =0.9;
Удельная окружная сила:
WHt= (Ft/bw) ×KHβ ×KHV = (19686/0.06) ×1.02 ×1.02 = 3.41×105 Н/м,
KHβ =1.02 – коэффициент, учитывающий распределение нагрузки по ширине венца (таблица 12);
KHV – коэффициент влияния динамической нагрузки:
KHV =1+ (WHV × bw / (Ft × KHβ)) =1+ (7204×0.06/ (19686×1.02)) =1.02,
Где
WHV – удельная окружная динамическая сила, Н/м:
Где
δН =0.014 – коэффициент, учитывающий вид зубчатой передачи (табл. 8[2]);
q0 =6.1 – коэффициент точности шага зубьев (табл. 9[2]);
По таблице 12 :
aw =162.5 мм – межосевое расстояние, мм;
dш = 0.11 м – диаметр шестерни, м;
V = 0.94 м/с – Окружная скорость при расчетной нагрузке, м/с
|
Наименование
|
Обозначение и единица измерения |
Величина | ||||
|
одиночная передача |
I переборная группа |
II переборная группа |
III переборная группа | |||
|
Umin = 0.44 m =4 мм; Zш =20. |
Umin = U2= 0.515 m =5 мм; Zш =22. |
Umin = U5= 0.607 m =7 мм; Zш =21. |
Umin = U8= 0.515 m =6 мм; Zш =22. | |||
|
коэффициент, учитывающий форму зуба |
ZH |
1.76 | ||||
|
коэффициент, учит. механические свойства материала |
ZM, (Н/м2)1/2 |
27×104 | ||||
|
коэффициент влияния суммарной длины контактных линий |
Zε |
0.9 | ||||
|
коэффициент, учит. вид зубчатой передачи |
δН |
0.014 | ||||
|
коэффициент точности шага зубьев |
q0 |
6.1 | ||||
|
коэффициент, учит. распределение нагрузки по ширине венца |
KHβ |
1.02 |
1.02 |
1.22 |
1.02 | |
|
Делительный диаметр шестерни |
dш, м |
0.10 |
0.11 |
0.147 |
0.132 | |
|
Межосевое расстояние |
aw, мм |
162.5 |
162.5 |
192.5 |
195 | |
|
Рабочая ширина зубчатого венца |
bw, м |
0.040 |
0.06 |
0.084 |
0.072 | |
|
Окружное усилие |
Ft, Н |
11352 |
19686 |
23427 |
21816 | |
|
Окружная скорость при расчетной нагрузке |
V, м/с |
1.66 |
0.94 |
0.76 |
0.81 | |
|
Удельная окружная динамическая сила
|
Н/м |
| ||||
|
11759 |
7204 |
6882.5 |
6800 | |||
|
|
| |||||
|
Коэффициент влияния динамической нагрузки |
KHV |
KHV =1+ (WHV × bw / Ft × KHβ) | ||||
|
1.04 |
1.02 |
1.02 |
1.02 | |||
|
|
| |||||
|
Удельная окружная сила |
×105 Н/м |
WHt=(Ft/ bw) ×KHβ ×KHV | ||||
|
2.95 |
3.41 |
3.47 |
3.15 | |||
|
|
| |||||
|
фактическое контактное напряжения |
×106 Н/м2 |
| ||||
|
882 |
927 |
833 |
813 | |||
|
|
| |||||
|
Проверочный расчет [ σн]=954.5×106 Н/м2 |
σн ≤ [ σн] |
верно |
верно |
верно |
верно | |
