4. Межосевое расстояние.

Предварительное межосевое расстояние по формуле:

где Т₃– вращающий момент на шестернеТ₃= 435,5 Нм;

К= 6;

Из стандартного ряда принимаем = 160 мм.

Предварительная ширина венца

Предварительный делительный диаметр

Коэффициент ширины по диаметру

Окружная скорость зубчатых колес по формуле:

По найденной окружной скорости назначаем 9-ю степень точности зубчатой передачи (табл. 4).

Таблица 4

Степень точности по ГОСТ 1643 - 81	Vдоп - допустимая окружная скорость, м/с
	Прямозубых		Непрямозубых
	Цилиндр.	Конич.	Цилиндр.	Конич.
6 (передача повышенной точности)	до 20	до 12	до 30	до 20
7 (передача нормальной точности)	до 12	до 8	до 20	до 10
8 (передача пониженной точности)	до 6	до 4	до 10	до 7
9 (передача низкой точности)	до 2	до 1,5	до 4	до 3

 

Коэффициент нагрузки по формуле:

,

где К_А= 1,25;

=1,01 (по табл. 5);

- коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по длине контактных линий по формуле:

- коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями при расчёте на контактную прочность

,

_здесь

 

Таблица 5

Степень точности по ГОСТ 1643 - 81	Твёрдость поверхности зубьев колеса	Значения приv, м/с
		1	3	5	8	10
6	> 350 HB
	< 350 HB
7	> 350 HB
	< 350 HB
8	> 350 HB
	< 350 HB
9	> 350 HB
	< 350 HB

Примечание. В числителе - значение для прямозубых, а знаменателе приведены для косозубых колёс.

 

Уточненное значение межосевого расстояния по формуле:

где К_а= 410 – для косозубых передач;

= 0,4;

Т_1Н=Т₃= 435,5 Нм;

=976 МПа.

Из стандартного ряда принимаем = 160 мм.

5. Модуль передачи по формулам:

где – для шевронных передач;

b₃=85мм;

Y_FS– коэффициент, учитывающий форму зуба и концентрацию напряжений

здесь x= 0 – коэффициент смещения режущего инструмента от начальной окружности;

– эквивалентное число зубьев

Из стандартного ряда принимаем m_n= 3 мм.

6. Суммарное число зубьев и угол наклона.

Минимальный угол наклона зубьев косозубых колес. Для шевронных передач – для шевронных передач.

Суммарное число зубьев по формуле:

Действительное значение угла наклона зуба по формуле:

Число зубьев шестерни .

Число зубьев колеса

Фактическое передаточное число

Отклонение

7. Геометрические размеры колес:

делительные диаметры

мм;

мм.

диаметры окружностей вершин зубьев

мм;

мм.

диаметры окружностей впадин зубьев

мм;

мм.

ширина колес

мм;

мм.

8. Силы в зацеплении:

окружная

Н;

радиальная

Н;

осевая , т.к. колесо шевронное.

9. Проверка зубьев колес на выносливость по контактным напряжениям по формуле:

где = 8400 - для косозубых передач, МПа;

Т_1H=Т₃- при расчёте методом эквивалентных циклов;

10. Проверка зубьев колес на выносливость по напряжениям изгиба

где - расчётное окружное усилие при расчёте методом эквивалентных циклов;

Y_FS– коэффициент, учитывающий форму зуба и концентрацию напряжений

здесь x= 0 - коэффициент смещения режущего инструмента от начальной окружности;

- эквивалентное число зубьев

.

Коэффициент нагрузки при расчёте по напряжениям изгиба по формуле:

где – коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по длине контактных линий;

- коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями;

= 1,01 - коэффициент, учитывающий динамическую нагрузку, возникающую в зацеплении до зоны резонанса (табл. 6).

Коэффициент, учитывающий наклон зуба по формуле:

Коэффициент , учитывающий перекрытие зубьев косозубой передачи

где - коэффициент торцевого перекрытия

.

Тогда

Условия прочности выполняются.

 

Таблица 6

Степень точности по ГОСТ 1643-81	Твёрдость поверхности зубьев колеса	Значение при v, м/с
		1	3	5	8	10
6	> 350 HB
	< 350 HB
7	> 350 HB
	< 350 HB
8	> 350 HB
	< 350 HB
9	> 350 HB
	< 350 HB

Примечание. В числителе приведены значения для прямозубых передач,

а в знаменателе приведены для косозубых колёс.

 

Расчет быстроходной ступени

Расчет ведется методом эквивалентных циклов

1. Выбор материалов. Для шестерни выбираем сталь 40ХН, термообработка – закалка, твердостьHRC50, предел прочности=1600 МПа, предел текучести=1400 МПа.

Для колеса – сталь 40Х, термообработка – закалка, твердость HRC43, предел прочности=750 МПа, предел текучести=600 МПа.

Предел контактной выносливости выбираем из таблицы 2:

Число циклов перемены напряжений, соответствующее пределу контактной выносливости

Ресурс передачи по формуле: