Определение допускаемых контактных напряжений для расчета выносливости конструирующих поверхностей зубьев

– допускаемые контактные напряжения зуба шестерни

,

где – предел контактной выносливости поверхности зубьев; S_н – коэффициент безопасности. S_н = 1,1 [3] c 183; K_L – коэффициент, учитывающий влияние смазки.

K_L = 1 (смазка в масляной ванне).

K_НL =1 (коэффициент долговечности шестерни и колеса).

Определение допускаемых напряжений для проверки прочности поверхности зубьев при кратковременных перегрузках

Определение допускаемых напряжений при расчете выносливости зубьев при изгибе

где – предел выносливости при изгибе

S_F – коэффициент запаса прочности при изгибе

K_FC – коэффициент, учитывающий приложение нагрузки

K_FC =1 при нереверсивном приложении нагрузки

K_FC =0,7÷0,8 при реверсивном приложении нагрузки

K_FL =1– коэффициент долговечности

Определение допускаемых напряжений изгиба для проверки прочности зубьев при кратковременных перегрузках

Таблица 8 – Значения расчетных допускаемых напряжений

Деталь	Допускаемые контактные напряжения [ σH ], МПа	Допускаемые предельные контактные напряжения [ σH ] max, МПа	Допускаемые напряжения изгиба [ σF ], МПа	Допускаемые предельные напряжения изгиба [ σF ] max, МПа
контактные напряжения	напряжения изгиба
Шестерня	499,5
Колесо

 

Определение межосевого расстояния

Требуемое межосевое расстояние определяется из условия выносливости контактирующих поверхностей зубьев

,

где Ka – коэффициент, учитывающий форму сопрягаемых поверхностей зубьев, механические свойства материала и т. д.

Ka = 430 МПа для прямозубой передачи [3] с 20

Т_K – момент, передаваемый колесом Т_K = Т₃ =769,4 Н·м

K_Hb – коэффициент неравномерности распределения нагрузки по длине зуба.

Выбирается по графикам в зависимости от y_bd

y_bd – коэффициент ширины колеса относительно диаметра межосевого расстояния

y_ba – коэффициент ширины колеса относительно межосевого расстояния

y_ba по ГОСТ: 0,1; 0,125; 0,116; 0,20; 0,25; 0,315; 0,4; 0,5; 0,63; 0,8; 1,0; 1,25…

Таблица 9 – Зависимость коэффициента неравномерности от коэффициента ширины колеса

ybd	0,6	0,7	0,8	0,9	1,0	1,1	1,2
KHb	1,02	1,025	1,03	1,04	1,045	1,05	1,07
KFb	1,04	1,05	1,07	1,085	1,09	1,110	1,125

 

Принимаем y_bd = 0,6; K_Hb = 1,02; K_Fb = 1,04.

Межосевое расстояние выбирается из ряда по ГОСТ 2185 – 66

[2] с 36: 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 250; 315; 400; 500 …(мм)

a_W = 250 мм

Выбор модуля и числа зубьев шестерни и колеса

Ориентировочное значение модуля определяется по формуле:

m_ор =(0,01÷0,02) a_W =(0,01÷0,02)·160=2,5÷5 мм

По ГОСТ 9563 – 80 выбирается нормальный модуль из ряда:

1; 1,25; 1,5; 2; 2,5; 3; 4; 6; 8; 10 … мм

m_п = 3 мм

Требуемое суммарное число зубьев

,

Требуемое число зубьев шестерни

Основные геометрические размеры зубчатой передачи

Диаметры делительных окружностей шестерни и колеса

Ширина зубчатого венца колеса