2. Расчет зубчатой передачи

   1. Выбор материала зубчатой передачи и допускаемого напряжения

      1. Выбор материала зубчатых колес

Для равномерного изнашивания зубьев и лучшей их прирабатываемости твердость шестерни HB₁ назначают больше твердости колеса HB₂. В косозубых передачах зубья шестерни рекомендуется выполнять с твердостью значительно превышающей твердость зубьев колеса.

Учитывая также, что в нашем варианте зубчатая передача тяжелонагруженная ( выбираем материал для шестерни сталь 40Х, термообработка – улучшение + поверхностная закалка ТВЧ.

твердость поверхности зубьев шестерни: 45-50 HRC;

предел прочности ;

предел текучести ;

предельный диаметр заготовки шестерни

Выбираем материал для колеса сталь 40Х, термообработка - улучшение.

твердость зубьев колеса: НВ₂=235…262 НВ;

предел прочности ;

предел текучести ;

предельная ширина заготовки колеса:

2. Допускаемые контактные напряжения

Допускаемые контактные напряжения при расчете на выносливость определяют по зависимости:

где – коэффициент долговечности.

– допускаемое контактное напряжение, соответствующее пределу контактной выносливости при числе циклов перемены напряжений .

для шестерни:

для колеса :

- число циклов перемены напряжений, соответствующее пределу выносливости:

для шестерни: ,

для колеса:

N – число циклов перемены напряжений за весь срок службы:

Принимаем время простоя машинного агрегата 15%, тогда:

поэтому принимаем

Допускаемые контактные напряжения для шестерни:

Допускаемые контактные напряжения для колеса:

За расчетное принимаем:

Проверяем условие:

Окончательно принимаем

3. Допускаемые напряжения изгиба

Допускаемые напряжения изгиба при расчете на выносливость определяются зависимостью:

где – допускаемое напряжение изгиба , соответствующее изгибной выносливости при числе циклов перемены напряжений .

для шестерни:

для колеса:

– коэффициент, учитывающий влияние двустороннего приложения нагрузки, для нереверсивных передач ;

,

- число циклов перемены напряжений, соответствующее пределу выносливости.

N – число циклов перемены напряжений за весь срок службы:

поэтому принимаем

Допускаемые напряжения изгиба для шестерни:

Допускаемые напряжения изгиба для колеса:

2. Проектировочный расчет зубчатых передач

Межосевое расстояние:

Ориентировочное значение межосевого расстояния для косозубых передач:

где – коэффициент неравномерности нагрузки по длине зуба, для прирабатывающихся зубьев ;

 – коэффициент относительной ширины колеса при симметричном расположении относительно опор.

Принимаем стандартное значение:

Модуль передачи:

Принимаем стандартное значение:

Ширина колеса:

Ширина шестерни:

Угол наклона зуба:

принимаем

Суммарное число зубьев передачи :

Число зубьев шестерни :

Число зубьев колеса:

Уточняем значение угла наклона зубьев :

,

Уточняем фактическое передаточное число и его отклонение от заданного:

Производим расчет геометрических параметров зубчатых колес.

Делительный диаметр:

шестерни:

колеса:

Межосевое расстояние:

Диаметр вершин зубьев:

Диаметр впадин зубьев:

Диаметр заготовки шестерни:

Толщина заготовки колеса: