3.2.4. Проверочный расчет зубьев по усталостным напряжениям изгиба

Расчетные напряжения изгиба зуба (МПа) должны удовлетворять условию

σ_F =, (3.36)

гдеY_F – коэффициент, учитывающий форму зуба. Определяется по графику в зависимости от эквивалентного числа зубьевZ_v. Для конических зубчатых колес:

шт,

шт,

Y_F1 = 3,83,Y_F2= 3,6.

Определим значение отношения σ_Fp/Y_F:

σ_Fp1/Y_F1= 208/3,83 =54,3,

σ_Fp1/Y_F1= 244,8/3,6 = 68.

Дальнейший расчет ведем по менее прочному звену – по шестерне.

– коэффициент, учитывающий наклон зуба,= 1– β/140 = 1–35/140 = 0,75.

– коэффициент, учитывающий перекрытие зубьев,= 1.

W_Ft – удельная расчетная окружная сила, Н/мм:

. (3.37)

где K_Fβ– коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по ширине венца,K_Fβ =1,27;

K_FV – коэффициент, учитывающий динамическую нагрузку возникшую в зацеплении, K_FV = K_HV =1,019;

Н/мм.

σ_F =,

Условие прочности выполняется.

3.2.5. Параметры зубчатых колес.

Основные параметры конической передачи представлены на рис. 3.2.

Рис. 3.2. Основные параметры конической передачи

Радиальный зазор в зацеплении C:

мм.

Внешняя высота головки зуба h_ae:

мм.

Внешняя высота ножки зуба h_fe, мм

мм.

Внешняя высота зуба h_e, мм

мм.

Внешний диаметр окружности вершин зубьев d_аe1(2)

мм;

мм.

Внешний диаметр окружности впадин зубьев d_fe:

мм;

мм;

Толщина обода a,

мм

Толщина диска c, связывающего ступицу и обод:

мм;

3.2.5. Силы в зацеплении конических колес.

Окружные силы , Н

F_t1=2·10³ T₁/d_m1, (3.38)

F_t2=2·10³ T₂/d_m2.

F_t1=2·10³ T₁/d_m1 = 2·10³·185,98/93,21 = 3990,6 Н,

F_t2=2·10³ T₂/d_m2 = 2·10³·411,14/213,83 = 3845,5 Н.

Радиальные силы, Н

; (3.39)

Здесь α – угол зацепления, α=20˚.

= 509 Н;

= 3151 Н

Осевые силы, Н:

; (3.40)

= 3270 Н;

= 490 Н

3.1. Расчет упругой втулочно-пальцевой муфты.

Данная муфта используется при необходимости гашения динамических нагрузок, возникающих в приводе и для компенсации несоосности (рис. 3.1).

Рис. 3.1. Муфта упругая втулочно-пальцевая: 1, 2 – полумуфты; 3 – палец; 4 – втулка упругая; 5 – шайба для пальцев; 6 – шайба стопорная с носком; 7 – гайка

Выбор муфты осуществляется по диаметру вала и передаваемому крутящему моменту. В нашем случае принимаем муфту со следующими параметрами, приведенными в табл. 3.1:

Таблица 3.1

Параметры упругой втулочно-пальцевой муфты

Параметры	Значение
Диаметр вала, мм	45
Диаметр пальцев, мм	18
Длина втулки, мм	26
Количество пальцев, шт	6
Диаметр окружности расположения центров пальцев, мм	120

Проверочный расчет заключается в определении давления между пальцами и резиновыми втулками по напряжениям смятия

, (3.41)

где Z – число пальцев, 6;

D₁ – диаметр окружности расположения центров пальцев, мм, 120;

l – длина втулки, мм, 26;

d_п – диаметр пальцев под резиной, мм, 18;

[σ_см] – допускаемое напряжение смятия для резиновых втулок, [σ_см]= 4 Н/мм².

Кроме этого пальцы муфты рассчитывают на изгиб

, (3.42)

где F_t – окружная сила, определяемая как ;

W – момент сопротивления изгибу для сечения пальца

.

Допускаемые напряжения .

- предел текучести материала пальца Н/мм², 320.

Сила от муфты действующая на вал:

F_в = 0,17·F_t = 0,17·6852 = 1165 Н.