Сн - коэффициент, зависящий от изменения нагрузки, Сн = 1 [5,c.124]
Рекомендуемая долговечность ремня Но не менее 2000 час [5,с.124]
2.2 Нагрузку на валы ременной передачи Fв, Н, определяем согласно [5,c.124] по формуле
Выбираем материалы: для шестерни сталь 45, термическая обработка - улучшение, 230 HВ1, для зубчатого колеса сталь 45, термическая обработка - улучшение, 200HВ2.
3.1 Определяем предел контактной выносливости Hlimbi, МПа, согласно [5, с.34] по формуле
Hlimbi = 2 HВi + 70,(3.1)
Определяем предел контактной выносливости шестерни Hlimb1, МПа, по формуле [3.1]
Hlimb1 = 2 230 + 70 = 530 МПа
Определяем предел контактной выносливости для зубчатого колеса Hlimb2, МПа, по формуле [3.1]
Hlimb2 = 2 200 + 70 = 470 МПа
3.2 Определяем допускаемые контактные напряжения , МПа, согласно [5,c.33] по формуле
где KHL - коэффициент долговечности, KHL =1 [5, с.33];
[SН] - коэффициент безопасности, [SН] = 1,1 [5, с.33].
Коэффициент долговечности KHLопределяем согласно [5, c.33] по формуле
где NHO- число циклов напряжений, соответствующее пределу вынос-
ливости, NHO= 15 106 [3, c.130];
N- число циклов перемены напряжений зубьев за весь срок службы
согласно [3, c.130] определяем по формуле
где Lh- ресурс передачи.
Ресурс передачи Lh, ч, определяем по формуле
Lh= Т 365 24 Кгод Ксут, (3.5)
Lh= 5 365 24 0,6 0,3 = 7884 ч
Число циклов перемены напряжений зубьев шестерни N1 за весь срок службы определяем согласно [3, c.145] по формуле
Число циклов перемены напряжений зубьев зубчатого колеса за весь срок службы N2 определяем по формуле [3.4]
при N> NHO, KHL= 1 [5, c.33].
Коэффициент долговечности для шестерни KHL1 при соблюдении условия
N1 > NHO,
379 106 > 15 106
равняется KHL1 = 1.
Коэффициент долговечности для зубчатого колеса KHL2 при соблюдении условия
N2 > NHO,
94,5 106 > 15 106
равняется KHL2 = 1.
Определяем допускаемые контактные напряжения для шестерни
Определяем допускаемые контактные напряжения для зубчатого колеса
Для дальнейших расчетов принимаем меньшее значение.
3.3 Определяем межосевое расстояние aw, мм, из условия контактной выносливости зубьев согласно [5, c.32] по формуле
где KH-коэффициент, учитывающий неравномерность распределения
нагрузки по ширине венца, KH= 1 [5, с.32];
ba - коэффициент ширины венца колеса, ba = 0,2 [5, с.32].
Ближайшее значение межосевого расстояния по ГОСТ 2185-66 aw=200 мм
3.4 Определяем нормальный модуль зацепления m, мм, согласно [5, c.36] по формуле
m = (0,010,02) aw (3.7)
m = (0,010,02) 200 = 2,0 ё 4,0 мм
принимаем модуль по ГОСТ 9563-60 m = 2 мм.
3.5 Определяем число зубьев шестерни z1 согласно [5, c.37] по формуле
3.6 Определяем число зубьев зубчатого колеса z2 по формуле
z2 = z1 u2,(3.9)
z2 = 40 4 = 160
3.7 Определяем делительные диаметры зубчатой передачи di, мм, согласно [5, c.37] по формуле
di = m zi,(3.10)
Определяем делительный диаметр шестерни d1, мм, по формуле [3.10]
d1 = 2 40 = 80 мм
Определяем делительный диаметр зубчатого колеса d2, мм, по формуле [3.10]
d1 = 2 160 = 320 мм
3.8 Уточняем межосевое расстояние aw, мм, согласно [5, c.37] по формуле
3.9 Определяем диаметры вершин зубчатых колес dai, мм, согласно [5, c.293] по формуле
dai = di + 2m, (3.12)
Определяем диаметр вершин шестерни da1, мм, по формуле [3.12]
da1 = 80 + 2 2 = 84 мм
Определяем диаметр вершин зубчатого колеса da2, мм, по формуле [3.12]
da2 = 320 + 2 2 = 324 мм
3.10 Определяем ширину колеса b2, мм, согласно [5, c.294] по формуле
b2 =aw(3.13)
b2 = 0,2 200 = 40 мм
3.11 Определяем ширину шестерни b1, мм, согласно [5,c.294] по формуле
b1 = b2 + 5, (3.14)
b1 = 40 + 5 = 45 мм
3.12 Определяем коэффициент ширины шестерни по диаметру bd согласно [5, c.33] по формуле
3.13 Определяем окружную скорость колес v, м/с, согласно [5, c.294] по формуле
При такой скорости для прямозубых колес по ГОСТ 1643-81 принимаем 8-ю степень точности.
3.14 Определяем коэффициент нагрузки KH согласно [5, c.39] по формуле
KH = KH KHv KH (3.17)
где KH- коэффициент, KH 1,06 [5, с.39];
KHv - коэффициент, KHv = 1,05 [5, с.40];
KH- коэффициент, KH= 1 [5, с.39].
KH = 1,06 1,05 1 1,11
3.15 Проверяем контактные напряжения Н, МПа, согласно [5, c.31] по формуле
недогруз составляет
3.16 Определяем окружную силу, действующую в зацеплении, Ft1, Н, согласно [5, c.41] по формуле
3.17 Определяем радиальную силу, действующую в зацеплении, Fr, Н, согласно [5, c.294] по формуле
Ft1 = Ft1 tg, (3.20)
где 20 - угол зацепления
Fr1 = 2003 tg20 = 729 Н
3.18 Определяем допускаемые напряжения согласно [5, c.43] по формуле
где Flimb1 - значение предела выносливости при отнулевом цикле изгиба
Значение предела выносливости при отнулевом цикле изгиба для шестерни
Значение предела выносливости при отнулевом цикле изгиба для колеса
формуле
где
Определяем допускаемые напряжения для шестерни
Определяем допускаемые напряжения для зубчатого колеса
3.19 Находим отношения согласно [5,c.295] по формуле
где YF1 - коэффициент, учитывающий форму зуба шестерни, YF1 = 3,7
[5, с.42];
YF2 - коэффициент, учитывающий форму зуба зубчатого колеса,
YF2 = 3,6 [5, с.42].
Находим отношения для шестерни по формуле [3.23]