Проверочный расчет цилиндрических зубчатых передач на контактную выносливость зубьев

Параметр

Формула, источник

Передача

Примечание

25/45

21/85

шестерня

z₁ = 25

колесо

z₂ = 45

шестерня

z₃ = 21

колесо

z₄ = 85

1

2

3

4

5

6

7

Окружная сила F_t, Н

см. табл. 4.3

2328

4838

Коэффициент нагрузки по контактным напряжениям K_Н

см. табл. 4.4

1,38

1,40

Коэффициент, учитывающий форму сопряженных поверхностей зубьев Z_H

рис. 2.32

1,76

α = 20°;

X_Σ= 0 – суммарный коэффициент смещения

Коэффициент, учитывающий механические свойства материалов сопряженных зубчатых колес Z_Е

пп. 2.8.2.

274

Е= 2,1·10⁵МПа – модуль упругости;

 = 0,3 – коэффициент Пуассона

Коэффициент торцового перекрытия ε_α

[1,88 – 3,2(1/z₁+

+ 1/z₂)]cosβ

[1,88 – 3,2(1/25 + 1/45)]·1 == 1,68

[1,88 – 3,2(1/21 + 1/85)]·1 == 1,69

β =0º

Коэффициент, учитывающий суммарную длину контактных линий Z_ε

β =0º

Расчетное контактное напряжение в полюсе зацепления σ_H, МПа

Базовый предел контактной выносливости σ_Hlimb, МПа

см. табл. 2.34

1300

1

2

3

4

5

6

7

Коэффициент безопасности S_H

см. табл. 2.34

1,2

Коэффициент влияния смазочного материала Z_L

пп. 2.8.2.

1

Коэффициент шероховатости поверхностей зубьев Z_R

пп. 2.8.2.

1

Ra≤ 1,25 мкм

Коэффициент размера зубчатого колеса Z_X

пп. 2.8.2.

1

d≤ 1000 мм

Коэффициент окружной

скорости Z_V

0,925V^0,05

0,925·5,9^0,05= 1,01

0,925·2,8^0,05= 0,97

Коэффициент приведения μ_H

см. табл. 2.35

0,125

Суммарное число циклов изменения напряжений за весь срок службы N_Σ

см. табл. 4.5

(8,28…9,66)·10⁷

(4,60…5,36)·10⁷

Эквивалентное число циклов перемены напряжений N_HE

μ_HN_Σ

0,125·9·10⁷= 1,125·10⁷

0,125·5·10⁷= 0,625·10⁷

Базовое число циклов перемены напряжений N_Hlim

см. табл. 2.38

120·10⁶

H> 560HB

Коэффициент долговечности Z_N

N_HE < N_Hlim;

Z_Nmax= 1,8

Допускаемое контактное напряжение σ_HP, МПа

σ_HlimbZ_NZ_LZ_RZ_XZ_V/S_H

1300·1,484·1·1·1·1,01/1,2 =

= 1624

1300·1,636·1·1·1·0,97/1,2 =

=1719

Критерий работоспособности

σ_Н≤σ_НP

692 < 1624

979 < 1719