cos О± = 1,5 * 16 * cos 20 Вє = 22,55 мм;
діаметр основного кола у колеса [1]:
dв2 = т * z2 * cos О± = 1,5 * 77 * cos 20 Вє = 108,53 мм;
діаметр кола западин у шестерні [1]:
df1 = d1 - 2 * (с + т) = 27,53 - 2 * (0,25 +1,5) = 24,03 мм;
діаметр кола западин у колеса [1]:
df2 = d2 - 2 * (с + т) = 132,48 - 2 * (0,25 +1,5) = 128,98 мм;
діаметр окружності вершин у шестерні [1]:
dа1 = d1 +2 * т = 27,53 + 2 * 1,5 = 30,53 мм;
діаметр окружності вершин у колеса [1]:
dа2 = d2 +2 * т = 132,48 + 2 * 1,5 = 135,48 мм. b>
7. Вибір матеріалу і термообробки зубчастих передач
Практикою експлуатації та спеціальними дослідженнями встановлено, що навантаження, що допускається при контактної міцності зубів, визначається в основному твердістю матеріалу. Високу твердість у поєднанні з іншими характеристиками, а отже, малі габарити і масу передачі можна отримати при виготовленні зубчастих передач із сталей, підданих термообробці.
Для шестерні тихохідної ступені виберемо марку сталі 45 з твердістю 241 .... 285 НВ і термообробку - поліпшення. Для колеса виберемо марку сталі 45 з твердістю 192 ... 240 НВ і термообробку - поліпшення.
Для тихохідної ступені призначимо твердість для шестерні 270 НВ і для колеса 230 НВ [3].
Для шестерні швидкохідної ступені виберемо марку сталі 45 з твердістю 241 .... 285 НВ і термообробку - поліпшення. Для колеса виберемо марку сталі 45 з твердістю 192 ... 240 НВ і термообробку - поліпшення.
Для швидкохідної ступені призначимо твердість для шестерні 270 НВ і для колеса 230 НВ [3].
7.1. Допустимі контактні напруги
Допустимі контактні напруги розрахуємо за формулою:
[ПѓН] 1 + [ОЈН] 2
[ПѓН] =,
2
де [ПѓН] 1 - допустимі контактні напруги для шестірні тихохідної ступені;
[ПѓН] 2 - допустимі контактні напруги для колеса тихохідної ступені;
[ПѓН] 1 = ПѓНlim1 * zN1/sN1;
[ПѓН] 2 = ПѓНlim2 * zN2/sN2;
Розрахуємо межі витривалості для шестірні і колеса [3]:
ПѓНlim1 = 2 * HB + 70 = 2 * 270 + 70 = 610 МПа;
ПѓНlim2 = 2 * HB + 70 = 2 * 230 + 70 = 530 МПа;
Коефіцієнти довговічності визначимо за формулою [3]:
zN = в€љ NHG/NHE,
де NHG - базове число циклів навантаження;
NHE - циклічна довговічність;
За графіком визначимо [3]:
NHG1 = 11 * 10
NHG2 = 10 * 10
Циклічну довговічність визначимо за формулою [3]:
NHE = ОјН * Nк = ОјН * 60 * с * п * LH,
Де с - число зачеплень зуба за один оборот колеса;
п - частота обертання;
LH - тривалість роботи (ресурс);
ОјН - коефіцієнт еквівалентності. Для заданого режиму роботи 2 визначаємо, що ОјН = 0,25;
Отримаємо:
NHE1 = 0,25 * 60 * 1 * 296,4 * 18000 = 80 * 10;
NHE2 = 0,25 * 60 * 1 * 75,8 * 18000 = 20,47 * 10;
Розрахуємо коефіцієнт довговічності:
zN1 = в€љ NHG1/NHE1 = 11 * 10/80 * 10 = 0,72;
zN2 = в€љ NHG2/NHE2 = 10 * 10/20,47 * 10 = 0,89;
тому знайдені числові значення коефіцієнтів довговічності НЕ задовольняють умові 1 ≤ zN ≤ 2,4 [3]. То для колеса і шестерні приймаємо zN = 1. p> Значення коефіцієнта надійності приймемо рівним SH = 1,1. p> Допустимі контактні напруги на колесі і на шестерні:
[ПѓН] 1 = 610 * 1/1, 1 = 554 МПа;
[ПѓН] 2 = 530 * 1/1, 1 = 481 МПа;
Допустиме контактне напруження:
554 + 481
[ПѓН] == 518 МПа. p> 2
7.2. Допустимі згинні напруги
Допустиме згинальної напруга визначимо за формулою [3]:
[ПѓF] = ПѓFlim * KFC * KFL/SF,
де ПѓFlim - межа витривалості зубів по напруженням вигину, МПа;
KFC - коефіцієнт, що враховує вплив двостороннього програми навантаження (при односторонній навантаженні KFC = 1;
KFL - коефіцієнт довговічності;
SF - коефіцієнт безпеки;
Розрахуємо межі витривалості для шестірні і колеса [3]:
ПѓFlim1 = 1,8 * НВ = 1,8 * 270 = 486 МПа;
ПѓFlim2 = 1,8 * НВ = 1,8 * 230 = 414 МПа;
Приймаємо значення коефіцієнтів безпеки для шестерні і колеса SF = 1,75 [3];
Коефіцієнт довговічності визначимо за формулою [3]:
KFL = в€љ NFG/NFE,
де NFG = 4 * 10 - базове число циклів;
NFE - еквівалентне число циклів;
Еквівалентне число циклів визначимо за формулою:
NFE1 = ОјFE * Nк1 = ОјFE * 60 * с * п * LH = 0,14 * 60 * 1 * 296,3 * 18000 = 44,8 * 10;
NFE2 = ОјFE * Nк2 = ОјFE * 60 * с * п * LH = 0,14 * 60 * 1 * 75,8 * 18000 = 11,46 * 10; <...