6 Проверочный расчет зубьев быстроходной ступени на выносливость и выбор материалов

6.1 Контактное напряжение в эвольвентной передаче

Коэффициент числа зубьев (табл. 5)

Коэффициент нагрузки

При постоянной нагрузке коэффициент концентрации нагрузки

Коэффициент динамичности нагрузки для принятой 8-ой степени точности по нормам плавности при скорости 3.6 м/с без учета приработки (табл. 6)

В результате приработки динамическая добавка уменьшается вдвое и

Окружная сила

Получаем

что меньше принятого (п. 4.1) допускаемого напряжения 490 Па.

Поэтому можно уменьшить ширину колеса до

Принято окончательно с округлением по ГОСТ 6636-69 (табл. 9)

6.2 Напряжение у основания косого или шевронного эвольвентного зуба

где (табл. 6)

Эквивалентные числа зубьев шестерни и колеса

и соответствующие коэффициенты прочности (табл. 7)

Напряжения

6.3 Коэффициент запаса выносливости

где масштабный фактор (табл. 8, для =2мм)

По средним значениям твердостей. находим пределы выносливости при отнулевом изгибе

и коэффициенты запаса

В соответствии с принятыми твердостями зубьев и размерами колес шестерня и колесо могут быть изготовлены из стали (табл. 10) марки 45 или 40X. Необходимый коэффициент запаса по ГОСТ 21354-87 составляет для поковок из улучшенных сталей 1.7, что меньше найденных. Следовательно, выносливость зубьев на излом обеспечивается.

7 Геометрический расчет тихоходной ступени

7.1 Модуль окружной

Принято

тогда

Принято по ГОСТ 14186-69 (табл. 11) модуль нормальный

Значениям модулей соответствуют:

что лежит в обычном интервале 10...15°.

7.2 Числа зубьев:

Принято:,

Значение находится в интервале 10...25, обычном для передач Новикова.

Действительное передаточное число тихоходной ступени

7.3 Коэффициент осевого перекрытия , равный 1,2**, обеспечивается при ширине колеса

____________________

* В большинстве передач Новикова суммарное число лежит в пределах 70...100, а число зубьев шестерни в интервале 10...25.

** В литературе рекомендуются значения от 1,2 до 1,4.

что близко к найденной предварительно расчетной ширине

Принято окончательно (ГОСТ 6636-69)

7.4 Диаметры колес (рис. 2):

(проверяем: )

7.5 Окружная скорость

,

в соответствии с чем передачу можно выполнить по нормам степени точности 10 – 9 – 7 по ГОСТ 1643-81 (табл. 4).

7.6 Номинальная толщина зуба на делительном цилиндре

8 Проверка передаточного числа

Действительное передаточное число

Относительное отклонение действительного передаточного числа от номинального

,

что меньше 4% допускаемых по ГОСТ 2185-66.

9 Проверочный расчет зубьев тихоходной ступени на выносливость и выбор материалов

9.1 Контактное напряжение в дозаполюсной передаче Новикова

,

где при

коэффициент составляет около .

Для рассчитываемой передачи

Окружное усилие

При коэффициенте нагрузки

получаем

что меньше принятого в п. 4.1 допускаемого напряжения 455 МПа.

9.2 Напряжение у основания зуба дозаполюсной круговинтовой передачи Новикова

Относительный приведенный радиус кривизны профиля

Такому радиусу соответствует (табл. 12) коэффициент

и расчетная длина зуба

Эквивалентные числа зубьев шестерни и колеса

и соответствующие коэффициенты прочности (табл. 13)

Напряжения у основания зубьев

9.3 Коэффициент запаса выносливости

где масштабный фактор (табл.14, для )

По средним значениям твердостей находим пределы выносливости при изгибе:

и коэффициенты запаса:

В соответствии с принятыми твердостями зубьев и размерами колес шестерни может быть изготовлена из стали (табл. 10) марки 40Х, колесо - либо также из стали 40Х (поковка), либо из 30ХМЛ (отливка). Необходимый коэффициент запаса по ГОСТ 21354-87 составляет для поковок из улучшенных сталей 1.7 и для отливок 2,25, что меньше найденных.

Следовательно, выносливость зубьев на излом обеспечивается.