е n2=145,4 об/хв - частота обертання колеса.
Тоді
N2=60 * 145,4 * 7621,2=6,65 · 107.
Для шестірні:
1=N2 · U=6,65 * 108 * 5=33,25 · 107.
Визначимо еквівалентне число циклів для шестерні і колеса за формулою [1, стор.15]:
=? HN
1=0,459 * 33,25? 107=15,26? 107
NHE2=0,459 * 6,65? 107=3,05? 107
Коефіцієнт довговічності ZN визначимо за формулою [1, стр.13]:
для шестірні: ZN1===0,901
для колеса: ZN2===0,971
Коефіцієнт шорсткості ZR приймаємо: ZR=1 (для шліфованих зубів)
Коефіцієнт ZV враховує вплив окружної швидкості:
для передач працюють при малих окружних швидкостях (v lt; 5м/с) ZV=1
Мінімальні значення коефіцієнта запасу міцності SH=1,1 для зубчастих коліс з поліпшенням [1, стр.13].
Тоді визначимо:
для шестірні: [? 1] H=590 * 0,901 * 1 * 1/1,1=483,3 МПа.
для колеса: [? 2] H=570 * 0,971 * 1 * 1/1,1=503,2 МПа.
Для подальших розрахунків будемо користуватися величиною:
[?] H=[? 1] H=483,3 МПа.
Визначимо допустимі напруження згину для шестерні і колеса по загальної залежності [1, стр.14]:
[?] F =? FlimYNYRYA/SF
де? Flim - межа витривалості на вигин [1, стр.14]:
для шестерні? Flim1=1,75HB1=1,75 * 260=455 МПа.
для колеса? Flim2=1,75HB2=1,75 * 250=437,5 МПа.
Кількість циклів, відповідних перегину кривої втоми приймаємо:
NFlim=4 · 106.
Визначимо еквівалентне число циклів для шестерні і колеса за формулою:
=? FN
1=0,307 * 33,25 · 107=10,208 · 107
NFE2=0,307 * 6,65 · 107=2,042 · 107
Так як NFE1 gt; NFlim і NFE2 gt; NFlim, то YN=1
Коефіцієнт шорсткості YR для шліфованих зубів згідно [1, стор.15] приймаємо:
YR=1
Коефіцієнт YA враховує вплив одностороннього прикладання навантаження, для коліс з поліпшенням і односторонньому докладанні навантаження згідно [1, стор.15] приймаємо: YA=1.
Значення коефіцієнта запасу міцності SF для поліпшених коліс згідно [1, стор.15] приймаємо: SF=1,7
Тоді визначимо:
для шестірні: [? 1] F=455 * 1 * 1 * 1/1,7=267,65 МПа.
для колеса: [? 2] F=437,5 * 1 * 1 * 1/1,7=257,35 МПа.
Раніше прийняте міжосьова відстань aw=250 мм.
Ширину колеса приймаємо конструктивно b2=35 мм.
Визначимо величину модуля передачі за формулою [1, стр.20]:
де Km=6,8 - коефіцієнт модуля передачі (для прямозубих коліс [1, стр.20]).
m? =1,95
Приймаються стандартний модуль m=2,0 мм.
Сумарне число зубів визначимо за формулою [1, стр.21]:
? =2 · aw/m=2 · 250/2,0=250.
Кількість зубів шестерні:
1=z?/(U + 1)=250/(5 + 1)=41,67.
Приймаємо z1=42.
Кількість зубів колеса:
2=z?- Z1=250 - 42=208.
Фактичне передавальне число
ф=z2/z1=208/42=4,95.
Визначаємо розміри коліс:
Ділильні діаметри:
шестірні: d1=z1 · m=42 · 2,0=84 мм.
колеса: d2=2aw - d1=2 · 250 - 84=416 мм.
Діаметри кіл вершин:
шестірні: da1=d1 + 2m=84 + 2 · 2,0=88 мм.
колеса: da2=d2 + 2m=416 + 2 · 2,0=420 мм.
Діаметри кіл западин:
шестірні: df1=d1 - 2,5m=84 - 2,5 · 2,0=79 мм.
колеса: df2=d2 - 2,5m=416 - 2,5 · 2,0=411 мм.
Ширину шестерні приймаємо b1=40 мм.
Сили в зачепленні визначимо за формулами [1, стор.23]:
Окружна: Ft=2 · T2/d2=2 · 538,7 · 103/416=2163,5 Н.
Радіальна: Fr=Ft tg? =2163,5 · tg 20? =787,5 Н.
Окружна швидкість в зачепленні:
=? · d2 · n2/6 · 104=3,14 · 416 · 145,4/6 · 104=3,2 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.2.10]
YF1=3,7 (для z1=42)
YF2=3,59 (для z2=208)
Розрахункове напруження згину в зубах колеса визначимо за формулою [1, стор.24]:
? F2=KF? KFV YF2 Ft/(b2m)=1,0 * 1,4 * 3,59 * 2163,5/(35 * 2,0)=155,3 МПа.
Розрахункове напруження згину в зубах шестерні
? F1 =? F2YF1/YF2=155,3 * 3,7/3,59=160,1 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? =1,0 - коеф...
