5.2. Проверка передачи на изгибную выносливость зубьев
Условие работоспособности на изгиб для косозубых колес
где Ft - окружающая сила, Н, Ft = 1961,55 Н; нормальный модуль mn=2 мм; ширина колеса b2=32 мм; KFβ- коэффициент концентрации нагрузки при расчетах на изгиб ; KFV - коэффициент динамичности нагрузки при расчетах на изгиб.
а)
С достаточной степенью точности можно
сч
итать,
что KFβ≈KHβ≈1,042,
а KFV≈KHV≈1,02.
б)
Коэффициент формы зуба YF
находят в
зависимости от числа зубьев рассчитываемого
колеса z,
для косозубых
и шевронных колес, эквивалентного
числа зубьев
и
коэффициента смещения режущего
инструмента х. Значение коэффициента
формы зуба YF=3,985
для внешнего зацепления
в)
Коэффициент, учитывающий перекрытие
зубьев:
где Ка - коэффициент, учитывающий многопарность зацепления; Кε -коэффициент, учитывающий осевое перекрытие зубьев; εа -коэффициент торцового перекрытия.
Для
передач, применяемых в редукторостроении
(сравнительно тихоходных, преимущественно
8-й степени точности можно принимать
Ка=1,
Yε=Z2ε).
В
данном случае
.
г) Коэффициент, учитывающий угол наклона зубьев, определяется по формуле:
д) Условие прочности имеет вид
Допускаемые изгибные напряжения [σF]1и[σF]2
На изгибную выносливость проверяются зубья того колеса, для которого [σF]/YF- минимально.
Для
данного примера имеем:
по таблице, YF1=3,985
YF2=3,62
Следовательно, на изгибную выносливость надо проверять зубья шестерни, для которых
Условия прочности соблюдаются. Несмотря на еще большую (чем при контактных напряжениях) недогрузку, ни модуль, ни ширину колес уменьшать нельзя по указанным соображениям. Допускается перегрузка передачи до 5% как по контактным, так и изгибным напряжениям.
е) Проверка передачи на прочность зубьев при пиковых (кратковременных) перегрузках. Под пиковой нагрузкой будем понимать максимальный момент двигателя, возникающий при пуске. Проверяем на контактную прочность при перегрузке
В данном примере получено
σH=521,36 Мпа;
Tmax/Tном=1,7 ;
[σH]max=1960 МПа.
Тогда
следовательно, контактная пластическая деформация зубьев будет отсутствовать.
Проверяем на изгибную прочность при пиковой перегрузке
Следовательно, объемная пластическая деформация будет отсутствовать.
5.3. Геометрические характеристики зацепления
Расчет геометрических размеров передачи внешнего зацепления производится по ГОСТ 16532-70, а для передач внутреннего зацепления по ГОСТ 19274-73.
Для рассчитываемой передачи имеем геометрические параметры mп=2 мм; аW=100мм; b1=40 мм; b2=32 мм; d1=48,42 мм; d2= 151,58 мм; β=18,19° U=3,15.
Определяем основные размеры шестерни и колеса. Диаметры окружностей (выступов) вершин зубьев:
где h*a - коэффициент головки зуба исходного контура.
В соответствии с ГОСТ 13755-81 у исходного контура mп>1, имеем h*a=1; х - коэффициент смещения режущего инструмента. В нашем случае X1=X2=0. Тогда:
Диаметры окружностей впадин зубьев:
Здесь с* - коэффициент радиального зазора исходного контура. Согласно ГОСТ 13755-81 имеем с*=0,25. Тогда
