lt; 5м/с) ZV=1
Мінімальні значення коефіцієнта запасу міцності SH=1,1 для зубчастих коліс з поліпшенням.
Тоді визначимо:
для шестірні: [? 1] H=590 * 0,902 * 1 * 1/1,1=483,8 МПа.
для колеса: [? 2] H=570 * 0,962 * 1 * 1/1,1=498,5 МПа.
Для подальших розрахунків будемо користуватися величиною:
[?] H=([? 1] H + [? 2] H)/2=(483,8 + 498,5)/2=491,15 МПа.
Визначимо допустимі напруження згину для шестерні і колеса за загальною залежності:
[?] F =? FlimYNYRYA/SF
де? Flim - межа витривалості на вигин:
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
NFE1=0,415 * 30,8 · 107=12,782 · 107
NFE2=0,415 * 7,7 · 107=3,196 · 107
Так як NFE1 gt; NFlim і NFE2 gt; NFlim, то YN=1
Коефіцієнт шорсткості YR для шліфованих зубів приймаємо:
YR=1
Коефіцієнт YA враховує вплив одностороннього прикладання навантаження, для коліс з поліпшенням і односторонньому докладанні навантаження приймаємо: YA=1.
Значення коефіцієнта запасу міцності SF для поліпшених коліс 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.
Проведемо розрахунок міжосьової відстані.
Приймаються коефіцієнт ширини? a=0,315 (при несиметричному розташуванні коліс щодо опор).
Міжосьова відстань визначимо за формулою:
де Ka=410 - коефіцієнт міжосьового відстані для косозубих коліс.
U=4,0 - передавальне відношення передачі.
T1=133,3 (Н · м) - крутний момент на провідній шестерні.
KH? =1 - коефіцієнт концентрації навантаження для прірабативала коліс (при HB lt; 350)
Тоді
aw? 410 * (4,0 + 1) *=155,8 мм
Приймаємо aw=200 мм.
Попередній ділильний діаметр колеса визначимо за формулою:
=2 · aw · U/(U + 1)=2 * 200 * 4,0/(4,0 + 1)=320 мм.
Ширина b2 =? a · aw=0,315 · 200=63 мм.
Приймаємо b2=40 мм.
Визначимо величину модуля передачі:
Де Km=5,8 - коефіцієнт модуля передачі (для косозубих коліс).
m? =1,8
Приймаються стандартний модуль m=2,0 мм.
Мінімальний кут нахилу зубів визначимо за формулою:
? min=arcsin (4m/b2)=arcsin (4 * 2,0/40)=arcsin (0,2)=11,54 °
Сумарне число зубів визначимо за формулою:
? =2 · awcos? Min/m=2 · 200 · cos (11,54)/2,0=2? 200? 0,98/2,0=196.
Приймаємо z? =195.
Кут нахилу зубів:
? =Arccos (z? M/2aw)=arccos (195? 2,0/(2? 200))=arcos (0,975)=12,84 °
Кількість зубів шестерні:
z1=z?/(U + 1)=195/(4,0 + 1)=39.
Приймаємо z1=39.
Кількість зубів колеса:
2=z?- Z1=195 - 39=156.
Фактичне передавальне число
ф=z2/z1=156/39=4.
Визначаємо розміри коліс:
Ділильні діаметри:
шестірні: d1=z1 · m/cos? =39 · 2,0/cos (12,84)=39 · 2,0/0,975=80 мм.
колеса: d2=2aw - d1=2 · 200 - 80=320 мм.
Діаметри кіл вершин:
шестірні: da1=d1 + 2m=80 + 2 · 2,0=84 мм.
колеса: da2=d2 + 2m=320 + 2 · 2,0=324 мм.
Діаметри кіл западин:
шестірні: df1=d1 - 2,5m=80 - 2,5 · 2,0=75 мм.
колеса: df2=d2 - 2,5m=320 - 2,5 · 2,0=315 мм.
Ширину шестерні приймаємо b1=45 мм.
Сили в зачепленні:
Окружна: Ft=2 · T2/d2=2 · 512,0 · 103/320=3 200 Н.
Радіальна: Fr=Ft tg?/cos? =3200 · tg (20)/cos (12,84)=1194,7 Н.
Осьова сила: Fa=Ft? tg? =3200 * tg (12,84)=3200 * 0,142=454,4 Н.
Окружна швидкість в зачепленні:
=? · d2 · n2/6 · 104=3,14 · 320 · 126,3/6 · 104=2,1 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=3,68 (для z1=42,078)
YF2=3,5 (для z2=168,31)
Розрахункове напруження згину в зубах колеса визначимо за формулою:
? F2=KF? KFV YF2 Ft/(b2m)=1,0 * 1,4 * 3,5 * 3200/(40 * 2,0)=196 МПа.
Розрахункове напруження згину в зубах шестерні
? F1 =? F2YF1/YF2=196 * 3,68/3,5=206,1 МПа.
Так як? F1 lt; [?] F1 і? F2 lt; [?] F2 то умова міцності на вигин виконується.
Зробимо перевірку зубів по контактним напруженн...
