3.2.4 Проверочный расчет зубчатой передачи при перегрузке

Задачей раздела является проверка зубьев при возможных перегрузках. Проверим зубья на статическую поломку. Ожидаемый вид разрушения – статическая поломка.

Условие прочности

_{F max} [_{F max}] , (3.41)

где _{F max} - фактическое максимальное напряжение изгиба при перегрузках, Н/мм²; [_{F max}] - допускаемое максимальное напряжение при перегрузках, Н/мм².

_{F max} определим по формуле

(3.42)

где отношение = = 2,4 исходя из условия технического задания.

Тогда _{F max} равно

_{F max}=43,6·2,4=104 Н/мм²

Определим марку стали для изготовления шестерни и колеса косозубой передачи. Сталь 40X обеспечивает заданную в техническом задании твёрдость HB 240, так как табличное значение твёрдости для данной марки стали 245. Тогда _т = 540 Н/мм² [4, с. 34].

Определим [_{F max}]

[_Fmax] =0,8·_т=0,8·540= 432 Н/мм² (3.43)

Условие прочности (3.41) _{F max} =104 Н/мм²  [_{F max}] = 432 Н/мм² выполняется.

Таким образом, оставляем выбранные в разделе 3.2.1 размеры косозубой цилиндрической передачи.

Проверим зубья на статическую контактную прочность.

Вид разрушения – заедание.Условие прочности записывается,как

_Hmax[_{H max}] (3.44)

_{H max} определим по формуле [4, с. 41]

(3.45)

[_{H max}] определим по формуле [4, с. 41]

[_{H max}] =3,1·_т = 3,1· 540= 1670 Н/мм² (3.46)

Условие прочности (3.44) _{H max} = 582 Н/мм²  [_{H max}] = 1670 Н/мм² выполняется.

Таким образом, проведя проверочные расчёты зубьев косозубой передачи, окончательно принимаем размеры, выбранные в разделе 3.2.1.

3.3 Расчёт размеров шестерни прямозубой цилиндрической передачи.

Задача – определение размеров шестерни прямозубой цилиндрической передачи.

Ориентировочно определим диаметр прямозубой шестерни на основании технического задания 0,4 260,970 = 104,388 мм

Ширину винца найдём по формуле

, (3.47)

где коэффициент ширины шестерни.

Так как расположение шестерни относительно опор консольное, а твёрдость поверхности зубьев HB<350, тогда выбираем [5, с.136]. Тогда равно

мм

Для открытой передачи принимаем равным [5, с.137].

Ориентировочно определим модуль

= = = 3,75 мм (3.48)

Выбираем стандартный модуль [4, с.36]

Найдём число зубьев

= = = 26,1 (3.49)

Назначаем = 26 (выполняется условие отсутствия подрезания для прямозубых передач [4, c. 38] = 26 = 17).

Определим скорректированный диаметр шестерни

= = 26 4 = 104,000 мм (3.50)

Вычислим значение диаметра вершины и диаметра впадины

= + = 104,000 + 8 = 112,000 мм (3.51)

= = 104,000 10 = 94,000 мм (3.52)

Ширина венца по формуле (3.47) будет равна

= 0,5 104 = 52 мм

В результате проведённых расчётов были определены следующие размеры прямозубой шестерни:

= 4 мм, = 26 , = 104,000 мм, = 112,000 мм, = 94,000 мм, = 52 мм.