Проверочный расчет конических колес на изгибную выносливость их зубьев

Проверка изгибной выносливости зубьев производится по условию:

шестерни

_;

колеса

В этих зависимостях:

, – напряжения изгиба, возникающие в корне зубьев шестерни и колеса при действии номинальной нагрузки, МПа;

– номинальный крутящий момент на шестерне рассчитываемой ступени, ;

– коэффициент нагрузки напряжениями изгиба (см. ниже);

, – коэффициенты формы зубьев шестерни и колеса, определяемые для конических передач по графикам рис. 10 ГОСТ 21354-87 в зависимости от эквивалентного числа зубьев и коэффициентов радиального смещения инструмента и , но с увеличением на 20%;

– коэффициент изгибной прочности зубьев;

– максимальный диаметр делительного конуса шестерни, мм;

, – длина зубьев шестерни и колеса, мм;

– фактическое значение коэффициента длины зуба (где – внешнее конусное расстояние);

Рекомендуется принимать

– максимальный торцовый модуль передачи, мм;

, – коэффициенты, учитывающие наличие касательной модификации зубьев шестерни и колеса, определяемые по формулам:

для зубьев шестерни ;

для зубьев колеса ;

где – коэффициент касательной модификации зубьев шестерни;

, – допускаемые напряжения изгиба для зубьев шестерни и колеса, МПа ;

Коэффициент нагрузки при расчётах зубьев конических колёс на изгиб определяется по формуле

,

где – коэффициент динамичности внешней нагрузки;

-коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по длине зуба;

– коэффициент, учитывающий динамичность нагрузки, возникающей в зацеплении, определяется по формуле

,

где дополнительно: – окружная удельная динамическая сила, Н/мм;

– рабочая длина зубьев, мм;

– номинальное окружное усилие зацепления, Н.

Окружная удельная динамическая сила , Н/мм, для конических зубчатых передач определяется по следующей формуле:

,

где – коэффициент, учитывающий вид зубьев и твёрдость их рабочих

поверхностей.

– коэффициент, учитывающий влияние разности шагов зацепления зубьев шестерни и колеса (для конических колёс определяется по табл. 9 ГОСТ 21354-87 в зависимости от модуля передачи и степени её точности по нормам плавности);

– окружная скорость на среднем диаметре dm1, мм, делительного конуса шестерни, м/с;

– фактическое передаточное число рассчитываемой ступени.

Коэффициент , учитывающий неравномерность распределения (концентрацию) нагрузки по длине зуба, определяется по формуле

где – показатель степени.

Для шестерни:

;

;

;

Для колеса:

74МПа

;

72МПа