3 Розрахунок тихохідної ступені
3.1 Матеріали шестірні і колеса
3.1.1 Шестірні – Сталь 40 ХНМА, термообробка – поліпшення, HB265…310 [1, табл. 10.6, с. 284].
3.1.2 Колеса – Сталь 40ХН, термообробка – нормалізація, HB220...250 [1, табл. 10.6, с. 284].
3.2 Допустиме контактне напруження для зубців колеса
[2, с. 185],
де
– границя контактної витривалості;
– коефіцієнт, який
враховує шорсткість поверхонь зубців;
– коефіцієнт, який
враховує швидкість;
– коефіцієнт
запасу міцності;
– коефіцієнт
довговічності.
(якщо
)
[2, табл. 10.8, с. 185].
МПа.
(
– шостий клас) [2, с. 185].
(колова швидкість
м/с)
[2, с. 185].
(нормалізація) [2,
с. 185].
де
– число навантажень, що відповідає
переломній точці
– повне число
циклів навантажень кожного зуба колеса
за проектний термін служби.
Якщо
то
МПа.
3.3 Допустимі напруження на згин
3.3.1 У зубцях шестірні
[2, с. 186],
де
– границя витривалості;
– коефіцієнт, який
враховує шорсткість поверхонь зубців;
– коефіцієнт, який
враховує розміри зубчастих коліс,
(об’ємна
термообробка);
– коефіцієнт, який
враховує чутливість матеріалу до
концентрації напружень.
– коефіцієнт
запасу міцності;
– коефіцієнт довговічності.
[2,
табл. 10.9, с. 187];
МПа.
(при зубофрезеруванні
та шліфуванні) [2, с. 186].
(об’ємна термообробка)
[2, с. 186].
[2, с. 188].
[2, табл. 10.9, с. 187].
[2, с. 188].
Якщо
то
МПа.
3.3.2 У зубцях колеса
[2, табл. 10.9, с. 187];
МПа.
(при зубофрезеруванні та шліфуванні) [2, с. 186].
[2, с. 188].
[2, табл. 10.9, с. 187].
Якщо то
МПа.
3.4 Міжосьова відстань
де
– передаточне число (
);
– коефіцієнт, який
враховує сумарну довжину контактних
ліній,
;
допустиме контактне
напруження матеріалу колеса,
МПа;
– коефіцієнт
навантаження,
(вибирається попередньо);
– крутний момент
на веденому валу,
;
– коефіцієнт
відносної ширини колеса,
Вибирається
мм.
Згідно з ГОСТ
2185-66, вибирається
мм
[1, табл. 10.1, с.276].
3
17
4,26
18
4,20
19
4,11
20
4,08
21
4,01
22
4,00
24
3,92
25
3,90
28
3,82
30
3,80
32
3,78
37
3,71
40
3,70
45
3,68
50
3,65
60
3,62
80
3,61
100
3,60
150
3,60
3,63
.6 Сумарне число зубців
3.7 Числа зубців спряжених коліс
3.7.1 Шестірні
Приймається
3.7.2 Колеса
3.8 Уточнення коефіцієнтів навантаження
3.8.1 Ширина колеса
мм.
3.8.2 Ділильний діаметр шестірні
мм.
3.8.3 Колова швидкість
м/с.
3.8.4 Назначається 9-а степінь точності [3, табл. 10.8, с. 285].
3.8.5 Коефіцієнт ширини шестірні
3.8.6 Коефіцієнт
концентрації навантаження
[3, рис. 8.15, с 111].
3.8.7 Коефіцієнт
динамічного навантаження
[3, табл. 8.3, с. 113].
3.8.8 Коефіцієнт навантаження
3.9 Перевірка контактних напружень
МПа
МПа.
3.10 Перевірка міцності зубців на згин
3.10.1 Установлення менш міцного зубчастого колеса.
3.10.1.1 Відношення для шестірні
МПа,
де
– коефіцієнт форми зуба шестірні,
[3, рис. 8.20, с. 120];
3.10.1.2 Відношення для колеса
МПа,
де
– коефіцієнт форми зуба колеса,
[3, рис. 8.20, с. 120];
Таким чином, колесо
є менш міцним, так як
а тому перевірка на згин ведеться для
зубців колеса.
де
– коефіцієнт навантаження при розрахунку
на згин.
– коефіцієнт
концентрації навантаження,
[3, рис. 8.15, с. 111];
– коефіцієнт
динамічного навантаження,
[3, табл. 8.3, с. 113].
МПа
МПа.
Таким чином,
міцність зубців на згин забезпечується,
оскільки
3.11 Розміри вінців зубчастих коліс
3.11.1 Ділильні діаметри
мм.
мм.
3.11.2 Діаметри вершин зубців
мм.
мм.
3.11.3 Діаметри западин
мм.
мм.
3.11.4 Ширина вінців коліс
мм.
мм.