Проверка зубьев колес на выносливость по напряжениям изгиба

где - расчётное окружное усилие при расчёте методом эквивалентых циклов;

Y _FS – коэффициент, учитывающий форму зуба и концентрацию напряжений

здесь x = 0 - коэффициент смещения режущего инструмента от начальной окружности;

- эквивалентное число зубьев

.

Коэффициент нагрузки при расчёте по напряжениям изгиба по формуле:

где - коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями;

= 1,01 - коэффициент, учитывающий динамическую нагрузку, возникающую в зацепление до зоны резонанса (табл. 6).

Коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по длине контактных линий

здесь =1,31.

Коэффициенты, учитывающий наклон зуба по формуле:

Коэффициент , учитывающий перекрытие зубьев косозубой передачи

где - коэффициент торцевого перекрытия

.

Тогда

Условия прочности выполняются.

 

Расчет тихоходной ступени (II - й вариант)

Расчет ведется методом эквивалентных моментов

1. Выбор материалов. Для шестерни выбираем сталь 35ХН, термообработка – закалка, твердость HRC 50, предел прочности =1600 МПа, предел текучести =1400 МПа.

Для колеса – сталь 40ХН, термообработка – закалка, твердость HRC 40, предел прочности =750 МПа, предел текучести =600 МПа.

Предел контактной выносливости выбираем из таблицы 5:

Число циклов перемены напряжений, соответствующее пределу контактной выносливости

Ресурс передачи по формуле:

2. Допускаемые контактные напряжения по формуле:

Коэффициент долговечности по формуле:

где

Тогда допускаемые контактные напряжения

где S _Н = 1,2; Z _R =1; Z _V = 1,08; Z _X = 1 (см. главу 7).

Среднее допускаемое напряжение по формуле:

.

Условие выполняется.

3. Допускаемые напряжения изгиба по формуле:

Коэффициент долговечности по формуле:

здесь .

q _F1 - показатель кривой усталости правой ветви (при )

где k = 2.8…3,0 – для закаленных колес.

= 680 МПа - предел выносливости при изгибе из таблицы 3;

=2200…2500 МПа - максимальное значение напряжения изгиба зубчатых колес при кратковременных перегрузках.

где

Т.к. определяем показатель q _F1.

где k = 2,8…3,0 – для закаленных колес.

= 580 МПа.

= 1800 МПа.

Тогда допускаемые напряжения будут

где = 1,7; = 1,05; = 1; = 1 (см. главу 7).

Межосевое расстояние.

Предварительное межосевое расстояние по формуле:

где Т _3H – вращающий момент на шестерне Нм;

К = 6.

Из стандартного ряда принимаем = 125 мм.

Предварительная ширина венца

Предварительный делительный диаметр

Коэффициент ширины по диаметру

Окружная скорость зубчатых колес по формуле:

По найденной окружной скорости назначаем 9-ю степень точности зубчатой передачи (табл. 4).

Коэффициент нагрузки по формуле:

где К _А = 1,25;

=1,01 (по табл. 5);

- коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по длине контактных линий по формуле:

- коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями при расчёте на контактную прочность

здесь

Уточненное значение межосевого расстояния по формуле:

где К _а = 410 – для косозубых передач;

= 0,4;

Нм;

=795 МПа.

Из стандартного ряда принимаем = 160мм.

Дальнейший расчет ведется аналогично методу эквивалентных циклов.