5.4.Проверка выполнения условий прочности

5.4.1.Условие прочности по контактным напряжениям

,

где , – действующие и допускаемые контактные напряжения соответственно, МПа;

T₁ – вращающий момент на шестерне, Нмм;

d_w1 – начальный диаметр шестерни, мм. Для передач без

смещения и с ;

_w – угол зацепления, для передач ;

K_H – коэффициент расчетной нагрузки, причем:

;

K_HV – коэффициент динамической нагрузки, определяемый по формулам из таблицы П.7.

,

где v – окружная скорость колеса, м/с:

.

По таблице П.6 определяется степень точности передачи:

м/с

Степень точности – девятая.

Находим величину контактного напряжения:

МПа;

;

Расхождение:

Требуется корректировка b_w по формуле:

,

где b_w – новое (искомое) значение размера.

мм. Принимаем мм.

– в рекомендованных пределах (0.1…0.2) – для коробок скоростей (см. таблицу П.3).

5.4.2.Условие прочности по напряжениям изгиба

,

где – коэффициент формы зуба. Его значение находим по

формуле из таблицы П.8,

;

– окружная сила на колесе, Н;

K_F – коэффициент расчетной нагрузки, причем:

.

Формулы для расчета и находим в таблицах П.9 и П.7.

;

_.

;

;

Н.

Находим отношение :

т.к. 99.5 < 106.3 то, расчет ведем по “шестерне”.

Действующее напряжение изгиба:

МПа < МПа.

Условие прочности выполняется.

5.4.3.Расчет на заданную (пиковую) перегрузку

где ;

– соответственно пусковой и номинальный вращающие

моменты электродвигателя привода;

– мощность по каталогу и расчетная мощность электро-

двигателя, соответственно ( ).

Пусть, например, Р_эд/Р_эд.р. = 1.1, Т_пуск/Т_ном = 2,2. Тогда имеем:

;

Условия прочности соблюдаются.

Примечание: 1.Выбор МПа, вместо МПа объясняется тем, что была коррекция размера .

2. Из двух предельных допускаемых контактных напряжений выбирается меньшее, т.е. [1920], а не [2080] МПа.

5.5.Расчет второй передачи коробки скоростей (z11 – z22)

Для второй передачи нет необходимости проводить прочностной расчет, т.к. в ней действуют меньшие по сравнению с первой передачей, силы в зацеплении. Расчетом остается определить лишь значения ; ; ; и характерные диаметры зубчатых колес.

5.5.1.Исходные данные

• межосевое расстояние мм;

• передаточное число ;

• модуль зубчатых колес мм;

• суммарное число зубьев ;

• рабочая ширина зуба зубчатого колеса мм;

• коэффициент суммарного смещения .

5.5.2.Расчет параметров передачи

Имеем два уравнения и две неизвестных и :

.

; ; .

;

Определяем коэффициенты смещения профиля для зубчатых колес передачи. Как и в случае первой передачи используем соотношения:

.

; .

.

Делительные диаметры :

Начальные диаметры , :

мм мм

мм

Диаметры вершин зубьев :

мм

мм

Диаметры впадин зубьев :

мм

мм

Высота зуба :

мм

мм

Проверка условия для второй передачи не требуется, т.к. ( будет иметь значение большее, чем в первой передаче).

Заключение: После расчета первой и второй передач 2-х скоростной коробки целесообразно результаты расчета представить в виде таблицы, что позволяет полнее оценить полученные данные.

Таблица результатов расчета зубчатых передач коробки скоростей

Параметры передачи
	Шестерня	Колесо	Шестерня	Колесо
, мм	130
, мм	4
, мм	18
	17	47	21	43
	0.322	0.206	0.307	0.221
, мм	68	188	84	172
, мм	69.15	190.85	85.25	174.75
, мм	78.35	197.42	94.23	181.54
, мм	60.58	179.65	76.46	163.77
, мм	8.9		8.9