Расчет закрытой прямозубой цилиндрической передачи

ВЫБОР МАТЕРИАЛОВ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДОПУСКАЕМЫХ НАПРЯЖЕНИЙ

1. Принимаем в качестве материала колеса сталь 40Х с твердостью 235...262 HВ и термообработкой улучшение; в качестве материала шестерни сталь 40Х с твердостью 269...302 НВ и термообработкой улучшение.

2. Определяем средние значения твердостей шестерни и колеса:

3. Определяем числа циклов перемены контактных напряжений для шестерни и колеса:

4. Определяем действительное число циклов перемены напряжений для шестерни и колеса:

5. Определяем коэффициенты долговечности для шестерни и колеса:

=

=

Так как значения коэффициентов получились меньше 1, то принимаем

7. Принимаем коэффициенты безопасности:

для шестерни

для колеса

8. Определяем длительный предел контактной выносливости для активных поверхностей шестерни и колеса:

9. Определяем допускаемые контактные напряжения для зубьев шестерни и колеса

10.Определяем расчетное допускаемое напряжение:

В качестве расчетного допускаемого контактного напряжения принимаем меньшее из полученных значений

11. Принимаем число циклов перемены напряжений изгиба N_F0=4∙10⁶.

Термообработка шестерни и колеса в виде улучшение и нормализации поэтому показатель степени кривой усталости m=6[1, с.16].

12. Определим коэффициенты долговечности для шестерни и колеса.

=

=

13. Определяем пределы выносливостей активных поверхностей зубьев по напряжениям изгиба для шестерни и колеса.

14 Принимаем коэффициенты безопасности для шестерни и колеса

,

15 Принимаем коэффициент, учитывающий влияние двустороннего приложения нагрузки (реверс):

-при односторонней нагрузке

16. Определяем допускаемое напряжение изгиба для зубьев шестерни и колеса.

ПРОЕКТНЫЙ РАСЧЕТ ЗАКРЫТОЙ ПРЯМОЗУБОЙ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ПЕРЕДАЧИ

1. Принимаем:

- приведенный модуль упругости для стальных колес

- коэффициент ширины шестерни относительно межосевого расстояния передачи

- предварительное значение коэффициента неравномерности распределения нагрузки по ширине колеса

2.Определяем предварительное значение межосевого расстояния передачи из условия контактной усталости зубьев:

3. Определяем предварительное значение ширины зубчатого колеса:

полученное значение округляем до ближайшего значения из ряда нормальных линейных размеров

4. Определяем диапазон рекомендуемых значений окружного модуля передачи

принимаем стандартное значение окружного модуля

5. Определяем предварительное значение числа зубьев шестерни

округляем до целого числа

6. Определяем предварительное значение числа зубьев колеса

округляем до целого числа

7. Определяем действительное передаточное число

8.Определим отклонение действительного передаточного числа передачи U от заданного U’.

9. Определяем действительное значение межосевого расстояния передачи

10. Определяем делительные диаметры шестерни и колеса

11. Определяем диаметры окружностей вершин зубьев шестерни и колеса

12. Определяем диаметры окружностей впадин зубьев шестерни и колеса

13. Определяем диапазон рекомендуемых значений ширины шестерни

принимаем стандартное значение из ряда нормальных линейных размеров

ПРОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЕТ ЗАКРЫТОЙ ПРЯМОЗУБОЙ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ПЕРЕДАЧИ

1. Определяем окружную скорость зубчатых колес

2.Назначаем степень точности передачи в зависимости от окружной скорости

ST=9

3.Определяем значение коэффициента ширины шестерни относительно её диаметра

4. Принимаем значение коэффициента неравномерности распределения нагрузки по ширине колеса [1, с.21, табл.16].

5. Принимаем значение коэффициента динамической нагрузки передачи [1, с.29, табл.21].

6. Определим коэффициент нагрузки передачи.

7. Определяем действительное контактное напряжение в зацеплении

8. Определим отклонение действительного контактного напряжения в зацеплении зубчатых колес от расчетного допускаемого

,

9. Определяем силы в зацеплении зубчатых колес

- окружная сила

- радиальная сила

10. Принимаем значение коэффициентов формы зубьев шестерни и колеса в зависимости от чисел зубьев

11. Принимаем значение коэффициента неравномерности распределения нагрузки по ширине колеса

12. Принимаем значение коэффициента динамической нагрузки передачи

13. Определим коэффициент нагрузки передачи.

14. Определяем менее прочное звено передачи (шестерня-1 или колесо-2) по отношению:

;

Менее прочным звеном является колесо

15.Определяем действительное напряжение изгиба менее прочного звена передачи:

< -условие выполняется.