Расчет допускаемых контактных напряжений тиходной передачи
Допускаемое контактное напряжение определяется как
,
где [sH]1Т - допускаемое контактное напряжение на шестерне;
[sH]2Т - допускаемое контактное напряжение на колесе.
,
,
,
,
Учитывая, что 42HRC≈420HB - базовое число циклов нагружения [7, рис 8,40].
,
где n - частота вращения промежуточного вала, n2Б =178.57 мин-1.
с - число зацеплений зуба шестерни за один оборот, с = 1.
– коэффициент эквивалентности, зависящий от режима нагрузки. Для II режима нагрузки mF = 0,25 [2, табл.8.9].
,
.
Коэффициент безопасности для закалки равен SH = 1,2.
.
Проводим аналогичные расчеты для колеса тихоходной передачи.
,
,
,
,
Учитывая, что 42HRC≈420HB - базовое число циклов нагружения [7, рис 8,40].
,
где n - частота вращения тихоходного вала.
,
где n - частота вращения промежуточного вала, n2Т =33.57 мин-1.
с - число зацеплений зуба шестерни за один оборот, с = 1.
– коэффициент эквивалентности, зависящий от режима нагрузки. Для II режима нагрузки mF = 0,25 [2, табл.8.9].
.
Коэффициент безопасности для закалки равен SH = 1,2.
,
.
Допускаемые изгибные напряжения определяются по формуле:
,
где sFlim - предел выносливости зубьев по напряжениям изгиба для объемной закалки sFlim = 550 ,
sFlim1Т = 550 МПа;
sFlim2Т =550 МПа.
SF - коэффициент безопасности, SF = 1,75;
YA - коэффициент, учитывающий влияние двустороннего приложения нагрузки, для односторонней нагрузки YA = 1;
YN - коэффициент долговечности.
,
где NFG - предел изгибной выносливости, для сталей NFG = 4·106;
NFE - эквивалентное число циклов нагружения.
,
где mF - коэффициент эквивалентности, зависящий от режима нагрузки. Для II режима нагрузки и улучшения mF = 0,143 [2, табл. 8.9].
,
,
,
,
,
.
Проверочный расчеты передач
Расчет рабочих напряжений быстроходной передачи.
Величины рабочих контактных напряжений одинаковы для шестерни и колеса, поэтому расчет выполняют только для шестерни. Контактное напряжение в зацеплении определяется по формуле:
где Eпр - приведенный модуль упругости. Для стальных колес и шестерен Епр = 2,1×105 МПа;
Т1 - момент на шестерне передачи, Т1Б = 10,19 Н×м;
u - передаточное число передачи, uБ =5,32;
KH - коэффициент нагрузки.
Коэффициент нагрузки KH представляется в виде
KH = KHb × KHV ,
где KHb - коэффициент, учитывающий распределение нагрузки по ширине венца. Назначается в зависимости от схемы нагружения, от параметра
ybd = bw / dw1 и от сочетания твердости зубьев шестерни и колеса; для нашего случая ybd = 0,916 и KHb = 1,07 [2, рис. 8.15]
KHV - коэффициент, учитывающий динамическую нагрузку в зацеплении, зависящий от вида передачи, степени точности и окружной скорости V; для V = 1.89 м/с KHV = 1,09 [2, табл. 8.3]
KH = 1,09 × 1,07 = 1,17
.
Условие прочности по контактным напряжениям не выполняется, так как
МПа МПа.
Необходимо скорректировать ширину зубчатого венца
мм по ГОСТ-6636-69 принимаем мм
,
KH = 1,05 × 1,09 =1,14
Вычислим расчетное контактное напряжение с учетом коэффициентов
Изгибные напряжения в основании зубьев прямозубых колес определяются
по формулам:
- для шестерни:
,
где KFb = 1,15 [2, рис. 8.15]
KFV = 1,19
KF = KFb* KFV = 1,37 [2, стр. 133];
=4,17.
- для колеса:
,
где =3,75.