Проверка изгибной прочности зубьев шестерни и колеса при действии пиковой нагрузки:
Основные геометрические размеры зубчатой передачи.
Делительные диаметры:
Проверка:
Диаметры вершин зубьев:
Диаметры впадин зубьев:
Усилия, действующие в зацеплении косозубой цилиндрической передачи (составляющие силы нормального давления):
Окружное усилие:
Радиальное усилие:
Осевое усилие:
4. Проектный и проверочный расчет цилиндрических зубчатых передач 1-й ступени редуктора
4.1 Предварительное значение межосевого расстояния а' передачи из условия контактной выносливости рабочих поверхностей зубьев
где [sH] − расчетное допускаемое контактное напряжение для материалов зубчатой пары, МПа; [sH] = 424,4 МПа;
Расчетную величину межосевого расстояния а' округлим до ближайшего стандартного значения а.
а1 = 140 мм.
4.2 Руководствуясь зависимостями назначается номинальный модуль зацепления m
m= (0,01…0,02) · а = (0,016…0,0315) · 140 = (1,4…2,8).
m = 2,0 мм.
4.3 Зададимся предварительным значением угла наклона линии зубьев на делительном цилиндре в пределах
= 18
4.4 Определим суммарное число зубьев шестерни по зависимости
С учетом стандартных значений нормального модуля зацепления m, межосевого расстояния а и принятого суммарного числа зубьев
4.6 Определим ширину b4 и b3 зубчатого колеса и шестерни
b2 =
b2 =
b1 =
b1 =
4.7 Находим коэффициент осевого перекрытия
4.8 Вычисляем числа зубьев шестерни Z1 и колеса Z2
Расчетные значения
Z1 = 22; Z2 = 112.
4.9 Фактическое передаточное число передачи
Это удовлетворяет допускаемым отклонениям передаточного числа в пределах ± 4% от номинального значения.
4.10 Окружная скорость в зацеплении, м/с
где
4.11 Назначаем 9-ю степень точности передачи [3. с 7. таблица №4]
Фактическое значение коэффициента нагрузки [1] при расчете по контактным напряжениям:
где КНV − коэффициент, учитывающий внутреннюю динамическую нагрузку в передаче при расчете на прочность активных поверхностей зубьев.
КНb1 − коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по длине контактных линий зубьев при расчете на прочность их активных поверхностей.
Значение КНbопределяем в зависимости от расположения зубчатых колес проектируемой передачи относительно опор, т.е. схемы передачи, твердости рабочих поверхностей зубьев и относительной ширины колеса ybd.
КНa1 − коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями при расчете на прочность их активных поверхностей.
Коэффициент ZМ, учитывающий механические свойства сопряженных зубчатых колес, принимают [1] в зависимости от материалов.
Для стальных зубчатых колес
Коэффициент ZН, учитывающий форму сопряженных поверхностей зубьев в полосе зацепления, определяем в зависимости от коэффициента смещения Xисходного контура и угла наклона bлинии зубьев на делительном цилиндре.
ZН1 = 2,4.
Коэффициент Ze, учитывающий суммарную длину контактных линий зубьев, находим с учетом значений коэффициентов торцевого
Ze1 = 0,78.
Действительные контактные напряжения на активных поверхностях зубьев при фактических параметрах передачи:
где