2.3. Допускаемые напряжения изгиба.

Допускаемые напряжения изгиба зубьев определяют раздельно для шестерни и колеса по формуле:

(2.9)

где - предел выносливости зубьев при изгибе, соответствующий базовому числу циклов напряжений, установлен для отнулевого цикла напряжений и определяется в зависимости от способа термической или химико-термической обработки зубчатого колеса по рекомендациям:

Для шестерни:

Для колеса:

Y_Z -коэффициент, учитывающий способ получения заготовки зубчатого колеса. Принимают для поковок и штамповок: Y_Z=1.

Y_A -коэффициент, учитывающий влияние двустороннего приложения нагрузки: Y_A =1.

Y_N - коэффициент долговечности.

(2.10)

= - базовое число циклов напряжений. При постоянной нагрузке на передачу с двумя зубчатыми колесами .

При изменяющейся по ступенчатой циклограмме нагрузке на передачу:

(2.11)

Здесь T_FI- крутящий момент, соответствующий 1-й ступени циклограммы нагружения.

Для зубчатых колес с однородной структурой материала, включая закаленные при нагреве ТВЧ со сквозной закалкой, q_F=6.

Y_X -коэффициент, учитывающий диаметр зубчатого колеса d, мм.

В проектировочном расчете принимают Y_X = 1.

S_F - коэффициент запаса прочности, принимаемый в зависимости от способа термической и химико-термической обработки при вероятности разрушения 0,99 принимаем S_F=1,7

Шестерня:

Колесо:

Т. к. расчетное значение коэффициента , то окончательно принимаем .

Допускаемые напряжения изгиба:

Для шестерни:

Для колеса:

2.4. Выбор коэффициентов.

Коэффициент ширины зубчатого венца K_b= b/R 0,35. Коэффициент K_HB , учитывающий распределение нагрузки по ширине зубчатого венца, определяют по графикам, с учетом расположения шестерни на валу и твердости материалов шестерни и колеса в зависимости от коэффициента Ф.

(2.12)

Здесь - угол делительного конуса шестерни.

Значение коэффициента К_НВ определяется с учетом типа применяемых в передаче подшипников (роликовые упорные, установленные по схеме "в растяжку").

Расчетом передачи на контактную выносливость рабочих поверхностей зубьев определяют средний делительный диаметр шестерни d₁ и ширину зубчатого венца b (миллиметры) по формулам.

(2.13)

(2.14)

Для прямозубых передач коэффициент К_d= 770.

Принимаем d=55мм.

Значение b округляем до ближайшего меньшего целого числа: b=31мм.

2.5. Расчет геометрии передачи.

2.5.1. Внешний окружной модуль:

m_e b/1O= 14/10=1,4; мм.

Округляем до ближайшего по ГОСТ 9563-60 (таблица 1.6)

1ряд	1	1.25	1.5	2	2.5	3	4	5	6	8
2ряд	1.125	1.375	1.75	2.25	2.75	3.5	4.5	5.5	7	9

таблица 1.6

2.5.2. Число зубьев:

Шестерни: (2.15)

Колеса: (2.16)

Полученные расчетом значения z₁ и z₂ округляем до ближайшего целого числа:

Ошибка передаточного числа: ; U=

2.5.3. Внешнее конусное расстояние:

(2.17)

После определения R_e проверяем соотношение b < 0,3 R_е.

b<32 - условие выполняется.

2.5.4. Углы делительных конусов:

Шестерни: (2.18)

Колеса: (2.19)

2.5.5. Коэффициент смещения:

X₁= 0,46.

2.5.6. Коэффициент изменения расчетной толщины зуба:

.

2.5.7. Внешняя высота головки зуба:

Шестерни: (2.20)

Колеса: (2.21)

2.5.8. Внешняя высота ножки зуба:

Шестерни: (2.22)

Колеса: (2.23)

Для исходного профиля по ГОСТ I3754-8I коэффициент высоты головки зуба коэффициент радиального зазора: с* = 0,2; угол профиля .

2.5.9. Внешняя высота зуба:

Шестерни: (2.24)

Колеса:

2.5.10. Внешняя окружная толщина зуба:

Шестерни:

(2.25)

Колеса:

(2.26)

2.5.11. Угол ножки зуба:

(2.27)

2.5.12. Угол головки зуба:

(2.28)

2.5.13. Угол конуса вершин зубьев:

(2.29)

2.5.14. Угол конуса впадин:

(2.30)

2.5.15. Внешний делительный диаметр:

(2.31)

2.5.16. Внешний диаметр вершин зубьев:

(2.32)

2.5.17. Внешний диаметр впадин зубьев:

(2.33)

2.5.18. Расстояние от вершины конуса до плоскости внешней окружности вершин зубьев:

(2.34)

2.5.19. Среднее конусное расстояние:

(2.35)

2.5.20. Средний окружной модуль:

(2.36)

2.5.21. Средний делительный диаметр:

(2.37)

2.5.22. Коэффициент торцового перекрытия:

(2.38)

где:

(2.39)

(2.40)

(2.41)

Здесь число зубьев эквивалентного цилиндрического зубчатого колеса.

(2.42)

2.6. Проверочный расчет.

2.6.1. Расчет на контактную выносливость активных поверхостей зубьев:

(2.43)

где - коэффициент, учитывающий форму сопряженных поверхностей зубьев:

- коэффициент, учитывающий суммарную длину контактных линий:

F_t-окружная сила на среднем делительном диаметре:

(2.44)

- коэффициент, учитывающий динамическую нагрузку, возникающую в зацеплении.

(2.45)

-удельная окружная динамическая сила

(2.46)

q₀- коэффициент, учитывающий влияние разности шагов зацепления зубьев шестерни и колеса.q₀=5,6

- коэффициент, учитывающий влияние вида зубчатой передачи:

V-окружная скорость передачи в метрах в секунду:

(2.47)

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

Степень точности передачи принята 8.