Допускаемые напряжения изгиба при расчете на выносливость
, где
SF – коэффициент безопасности;
- базовый предел выносливости зубьев по излому от напряжений;
КFC – коэффициент учитывающий влияние двухстороннего приложения нагрузки;
КFL – коэффициент долговечности.
=550МПа;
KFL1= , т.к. НВ>350,
NFO=4∙106(для всех видов сталей) – базовое число циклов перемены напряжений
,
m=9
NFЕ1=60 223.65
1
3
240
5
(1
4+0,69
3)=195667786,8 циклов
NFE2 =
=62116757,71 циклов
Т.к. NFЕ1 и NFЕ2 >4 106 , то КFL1= КFL2=1
SF1= SF2=1,9
КFC=1 (т.к. нагрузка нереверсивная)
Проектный расчет на контактную выносливость
Межосевое расстояние
, где
Ка=430МПа1/3 – для косозубых и шевронных передач
Т2 - крутящий момент на колесе, Нм;
ψва= - коэффициент ширины колеса относительно межосевого расстояния;
«-», «+» - соответственно внутреннее и внешнее зацепление
Т.к. для косозубых редукторов общего назначения ψва=0,2…0,4 принимаем ψва=0,315 (по ГОСТ 2185-66);
- коэффициент относительной ширины шестерни;
- коэффициент, учитывающий неравномерность распределение нагрузки по ширине венца;
,
Принимаем с округлением по ГОСТ 2185-66
Выбор модуля и чисел зубьев
,
=0,015∙180=2,7 мм,
Принимаем =2,75 по ГОСТ 9563-60
Суммарное число зубьев
, где
βТ=80…150 для косозубой передачи;
Принимаем βТ=100, тогда
Уточняем угол βТ так, чтобы суммарное число зубьев равнялось 129 мм,
Число зубьев шестерни
>
, следовательно нарезание колес без смещения
Минимальное число зубьев для косозубых колес ,
- число зубьев колеса;
- фактическое передаточное число;
,
Находим отклонение от заданного передаточного числа
,
Для uТ 4,5 [
u]=2,5%
[Δu]<2,5% - передаточное число допустимо.
Диаметры делительных окружностей
,
Диаметры окружности вершин зуба
,
Диаметры впадин
,
Ширина колеса
Принимаем с округлением по ГОСТ 6636-69 bw2=56мм
Ширина шестерни b1 для компенсации неточностей сборки выполняется несколько больше, примерно на 5…10мм ширины колеса:
b1=66мм
Проверочный расчет на выносливость по контактным напряжениям
, где
ZH - коэффициент учитывающий форму сопряженных поверхностей зубьев;
ZМ - коэффициент учитывающий механические свойства материалов сопряженных зубчатых колес;
Zε - коэффициент учитывающий суммарную длину контактных линий;
KHα- коэффициент, учитывающий распределения нагрузки между зубьями;
KHβ - коэффициент, учитывающий распределения нагрузки по ширине венца;
KHV – коэффициент динамической нагрузки;
Zε= при εβ≥0,9,
ZМ=275 МПа1/2, т.к. колеса стальные
,
εβ= - коэффициент осевого перекрытия;
- коэффициент торцевого перекрытия (передача без смещения);
,
Т.к. >0,9, используем Zε=
,
Zε= ,
- окружная скорость;
n=9 – степень точности;
KHα=1,13;
KHβ=1,08;
KHV=1,01;
;
,
>5% – условие на выносливость по контактным напряжениям не выполняется.
Увеличим ширину венца колеса =60мм
<5% – условие на выносливость по контактным напряжениям выполняется.