5. Розрахунок передачі на довготривалу міцність Критерії розрахунку

Теоретичні дослідження і практика експлуатації закритих зубчастих передач дозволяють стверджувати, що визначальним критерієм їх роботоздатності є контактна витривалість активних поверхонь зубців, причому найбільше навантаження сприймають поверхні, що прилягають до полюсної лінії. Зважаючи на цю обставину, проектний розрахунок проводять із умови забезпечення довготривалої контактної міцності зубців. На основі проектного розрахунку призначають основні розміри зубчастих коліс.

Наступні розрахунки передбачають таке:

- перевірку зубців на втому при згині;

- перевірку на обмеження залишкових деформацій або викришування поверхневого шару зубів при дії максимального моменту;

- перевірку на обмеження залишкових згинальних деформацій або поломок зубців при дії на них максимального моменту.

1. Перша ступінь (конічна)

   1. Проектний розрахунок передачі

Середня конусна відстань R_m передачі визначається із умови контактної витривалості, яка для конічних передач має такий вигляд:

, (5.1)

- передавальне число першої ступені,

МПа.

де k_R – коефіцієнт середньої конусної відстані; для сталевих коліс приймаємо k_R = 340 (МПа)^1/2;

0,85 – числовий коефіцієнт, який враховує зменшення несучої здатності конічної передачі у порівнянні із циліндричною передачею при однакових середніх розмірах;

ψ_bR = b/R_m – коефіцієнт відносної ширини колеса:

(5.2)

Приймаємо ψ_bR=0,3.

k_H – коефіцієнт навантаження зубців: для проектного розрахунку можна попередньо приймати k_H = 1,3...1,5.

Приймаємо k_H = 1,4.

Визначаємо крутний момент на веденому валу першої ступені:

k_e=1,205, кВт,частота обертання веденого валу – n_пр=200 об/хв.

рад/с.

Н·мм,

Н·мм,

Проводимо розрахунок:

мм.

Визначаємо ширину вінця колеса і шестерні:

мм. (5.3)

Приймаємо мм.

зовнішня конусна відстань:

. (5.4)

мм.

виражаємо R_e через розрахункове передавальне число і зовнішній діаметр ділильного конуса шестерні d_e1 = m_e·z₁.

. (5.5)

мм. (5.6)

мм. (5.7)

Задаємось числом зубців шестерні z₁ = 17...21 та обчислюємо зовнішній модуль за формулою:

(5.8)

і приймаємо його за ГОСТ 9563-60. З усіх можливих z₁ вибираємо таке, яке забезпечує найменше відхилення m_e від стандарту.

.

Зважаючи на вище проведені розрахунки, приймаємо для виконання варіант - ,.

число зубців колеса

.

уточнюємо фактичне передавальне число

(5.9)

і оцінюємо відхилення його від розрахункового значення.

Уточнюємо :

мм. (5.10)

мм. (5.11)

обчислюємо кути при вершинах ділильних конусів

; . (5.12)

,

.

середній модуль передачі

. (5.13)

мм.

Середні діаметри:

мм. (5.14)

мм.

середня колова швидкість:

м/с. (5.15)

За величиною колової швидкості призначаємо точність виготовлення коліс передачі за ГОСТ 1758-81.

Враховуючи те, що проектована передача нереверсивна – точність виготовлення коліс буде – 7-8-8-В.

Обчислюємо відношення довжини контактної лінії до середнього діаметра еквівалентного колеса

, . (5.16)

мм,

мм.

.