2. Допускаемые контактные напряжения по формуле:

Коэффициент долговечности по формуле:

где =0,25 - для среднего равновероятного режима (режим II).

При q= 20.

При q= 6.

Тогда допускаемые контактные напряжения

где S_Н= 1,2;Z_R=1;Z_V= 1,08;Z_X= 1 (см. главу 7).

Среднее допускаемое напряжение по формуле:

.

Условие выполняется.

3. Допускаемые напряжения изгиба по формуле:

Коэффициент долговечности по формуле:

здесь при=0,1 - для среднего равновероятного режима (режим II).

q_F1 - показатель кривой усталости правой ветви (при)

где k= 2,8…3,0 – для закаленных колес.

= 680 МПа - предел выносливости при изгибе из таблицы 3;

=2200…2500 МПа - максимальное значение напряжения изгиба зубчатых колес при кратковременных перегрузках.

при

где k= 2,8…3,0 – для закаленных колес.

= 680 МПа - предел выносливости при изгибе из таблицы 3;

= 2200…2500 МПа - максимальное значение напряжения изгиба зубчатых колес при кратковременных перегрузках.

Тогда допускаемые напряжения будут

где S_F= 1,7;Y_R= 1,05;= 1;= 1 (см. главу 7).

4. Межосевое расстояние

Предварительное межосевое расстояние по формуле:

где Т₃– вращающий момент на шестернеТ₃= 80,2 Нм;

К= 6.

Из стандартного ряда принимаем = 100 мм.

Предварительная ширина венца

Предварительный делительный диаметр

Коэффициент ширины по диаметру

Окружная скорость зубчатых колес по формуле:

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

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

Уточненное значение межосевого расстояния по формуле:

где К_а= 410 – для косозубых передач;

= 0,4;

Т_1Н=Т₂= 80,2 Нм;

=819 МПа.

Из стандартного ряда принимаем = 140 мм.

5. Модуль передачи по формулам:

где – для косозубых передач.

b₃=62 мм;

Y_FS– коэффициент, учитывающий форму зуба и концентрацию напряжений

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

– эквивалентное число зубьев.

Предварительно примем число z₁=21 угол наклона зубьев.

.

Из стандартного ряда принимаем m_n= 2 мм.

6. Суммарное число зубьев и угол наклона

Суммарное число зубьев при 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

H.

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

где = 8400 - для косозубых передач, МПа;

Т_1H=Т₂- при расчёте методом эквивалентных циклов.

10. Проверка зубьев колес на выносливость по напряжениям изгиба

где - расчётное окружное усилие при расчёте методом эквивалентых 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 распределение нагрузки между зубьями;

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

Коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по длине контактных линий

здесь =1,31.

Коэффициенты, учитывающий наклон зуба по формуле:

Коэффициент , учитывающий перекрытие зубьев косозубой передачи

где - коэффициент торцевого перекрытия

.

Тогда

Условия прочности выполняются.

 

Расчет тихоходной ступени (II-й вариант)

Расчет ведется методом эквивалентных моментов

1. Выбор материалов. Для шестерни выбираем сталь 35ХН, термообработка – закалка, твердость HRC 50, предел прочности=1600 МПа, предел текучести=1400 МПа.

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

Предел контактной выносливости выбираем из таблицы 5:

Число циклов перемены напряжений, соответствующее пределу контактной выносливости

Ресурс передачи по формуле: