Расчёт зубьев на выносливость при изгибе

где -окружная сила на делительном цилиндре:

 Н;

 -коэффициент, учитывающий динамическую нагрузку, возникающую в зацеплении до зоны резонанса:

где - удельная окружная динамическая сила, Н /мм:

- коэффициент, учитывающий влияние вида зубчатой передачи, для прямозубых передач;

-предельное значение удельной окружной динамической силы, принимается по табл. 1.8, Н/мм;

Н/мм,

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

где  

- для прямозубого зацепления;

- коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями;  для прямозубых передач;

- коэффициент, учитывающий форму зуба и концентрацию напряжений:

;

для шестерни:

для колеса:

 - коэффициент, учитывающий наклон зуба,  для прямозубых передач;

- коэффициент, учитывающий перекрытие зубьев; для прямозубых передач.

Уточнённое значение коэффициента, учитывающего размеры зубчатого колеса:

для шестерни:

для колеса:

Уточнённые значения допускаемых напряжений изгиба зубьев:

для шестерни:

МПа;

для колеса:

МПа.

 

МПа < 451,69 МПа;

МПа < 345,42 МПа.

 

Расчёт на контактную прочность при действии максимальной нагрузки

где Н·м - наибольший вращающий момент на валу шестерни;

- коэффициент, учитывающий динамическую нагрузку, возникающую в зацеплении при нагрузке :

- допускаемое контактное напряжение при максимальной нагрузке, не вызывающее остаточных деформаций или хрупкого разрушения поверхностного слоя; для зубчатых колёс, подвергнутых нормализации, улучшению или сквозной закалке с низким отпуском,

МПа,

где МПа – предел текучести стали 40Х в улучшенном состоянии.

МПа < .

 

Расчёт на прочность при изгибе при действии максимальной нагрузки

где - расчётное местное напряжение при изгибе, определённое при расчёте по номинальной нагрузке;

- окружная сила на делительном цилиндре при номинальной нагрузке;

- максимальная из действующих за расчётный срок окружная сила на делительном цилиндре ударного или плавного характера,

Н.

Допускаемое напряжение изгиба зубьев для расчёта на изгиб максимальной нагрузкой определяют раздельно для зубчатых колёс пары по формуле:

,

где  - коэффициент, учитывающий различие между предельными напряжениями, определёнными при ударном однократном нагружении; при ;

- коэффициент, зависящий от вероятности неразрушения; при вероятности неразрушения 0,99.

МПа;

МПа.

Таким образом:

МПа ;

МПа .

 

Расчёт усилий зубчатого зацепления

Окружное усилие:

H.

Радиальное усилие:

H.

Осевое усилие:

H.