величину модуля передачі:
Де Km=5,8 - коефіцієнт модуля передачі (для косозубих коліс).
m? =3,42
Приймаються стандартний модуль m=3,5 мм.
Мінімальний кут нахилу зубів визначимо за формулою:
? min=arcsin (4m/b2)=arcsin (4 * 3,5/60)=arcsin (0,23)=13,3 °
Сумарне число зубів визначимо за формулою:
? =2 · awcos? Min/m=2 · 200 · cos (13,3)/3,5=2? 200? 0,973/3,5=111,2.
Приймаємо z? =111.
Кут нахилу зубів:
? =Arccos (z? M/2aw)=arccos (111? 3,5/(2? 200))=arcos (0,97)=14,07 °
Кількість зубів шестерні:
1=z?/(U + 1)=111/(3,15 + 1)=26,75.
Приймаємо z1=27.
Кількість зубів колеса:
2=z?- Z1=111 - 27=84.
Фактичне передавальне число
ф=z2/z1=84/27=3,11.
Визначаємо розміри коліс:
Ділильні діаметри:
шестірні: d1=z1 · m/cos? =27 · 3,5/cos (14,07)=27 · 3,5/0,97=97,42 мм.
колеса: d2=2aw - d1=2 · 200 - 97,42=302,58 мм.
Діаметри кіл вершин:
шестірні: da1=d1 + 2m=97,42 + 2 · 3,5=104,42 мм.
колеса: da2=d2 + 2m=302,58 + 2 · 3,5=309,58 мм.
Діаметри кіл западин:
шестірні: df1=d1 - 2,5m=97,42 - 2,5 · 3,5=88,67 мм.
колеса: df2=d2 - 2,5m=302,58 - 2,5 · 3,5=293,83 мм.
Ширину шестерні приймаємо b1=65 мм.
Сили в зачепленні:
Окружна: Ft=2 · T2/d2=2 · 1548,8 · 103/302,58=10237,3 Н.
Радіальна: Fr=Ft tg?/cos? =10237,3 · tg (20)/cos (14,07)=3841,6 Н.
Осьова сила: Fa=Ft? tg? =10237,3 * tg (14,07)=10237,3 * 0,142=1453,7 Н.
Окружна швидкість в зачепленні:
=? · d2 · n2/6 · 104=3,14 · 302,58 · 40/6 · 104=0,6 м/с.
З урахуванням цього вибираємо ступінь точності передачі - 9.
Для обраної ступеня точності коефіцієнт KF? =1,0
Коефіцієнт KFV=1,4 (для HB lt; 350)
Коефіцієнти форма зуба приймаємо згідно [1; табл.2.5]
YF1=3,8 (для z1=29,58)
YF2=3,58 (для z2=92,04)
Розрахункове напруження згину в зубах колеса визначимо за формулою:
? F2=KF? KFV YF2 Ft/(b2m)=1,0 * 1,4 * 3,58 * 10237,3/(60 * 3,5)=244,3 МПа.
Розрахункове напруження згину в зубах шестерні
? F1 =? F2YF1/YF2=244,3 * 3,8/3,58=259,3 МПа.
Так як? F1 lt; [?] F1 і? F2 lt; [?] F2 то умова міцності на вигин виконується.
Зробимо перевірку зубів по контактним напруженням.
Визначимо чинне контактне напруження за формулою:
де
KH? =1,1 - коефіцієнт розподілу навантаження між зубами
(для косозубих коліс).
KHV=1,1 - коефіцієнт динамічного навантаження (для HB lt; 350).
Тоді отримаємо:
? H=376=603,3 МПа.
Так як? Н lt; 1,05 [?] Н=614,3 (МПа) то умова міцності по контактним напруженням виконується.
. 2 Розрахунок швидкохідної щаблі
Вибираємо матеріал колеса і шестерні сталь 40Х з поліпшенням.
Твердість шестірні 260 НВ, твердість колеса 250 HB.
Визначимо допустимі контактні напруги для шестерні і для колеса по загальній залежності:
[? ] H =? HlimZNZRZV/SH
де? Hlim - межа контактної витривалості;
для шестерні? Hlim1=2HB1 + 70=2 * 260 + 70=590 МПа.
для колеса? Hlim2=2HB2 + 70=2 * 250 + 70=570 МПа.
Число циклів, відповідних перегину кривої втоми:
для шестерні NHlim1=30 (HB1) 2,4=30 * 2602,4=1,88 · 107.
для колеса NHlim2=30 (HB2) 2,4=30 * 2502,4=1,71 · 107.
Дійсні числа циклів зміни напруг:
Для колеса:
N2=60 · n2 · Lh
де n2=126,3 об/хв - частота обертання колеса.
N2=60 * 126,3 * 10161,6=7,7 · 107.
Для шестірні:
N1=N2 · U=7,7 * 108 * 4,0=30,8 · 107.
Визначимо еквівалентне число циклів для шестерні і колеса за формулою:
=? HN
1=0,484 * 30,8? 107=14,91? 107
NHE2=0,484 * 7,7? 107=3,73? 107
Коефіцієнт довговічності ZN визначимо за формулою:
для шестірні: ZN1===0,902
для колеса: ZN2===0,962
Коефіцієнт шорсткості ZR приймаємо: ZR=1 (для шліфованих зубів)
Коефіцієнт ZV враховує вплив окружної швидкості:
для передач працюють при малих окружних швидкостях (v ...
