3. Проверочный расчёт закрытой цилиндрической передачи.

3.1.Проверка контактной выносливости рабочих поверхностей зубьев колёс.

Расчётом должна быть проверена справедливость соблюдения следующих неравенств:

- для прямозубых колёс

;

- для косозубых колёс

где - коэффициент повышения прочности косозубых передач по контактным напряжениям, .

Все геометрические параметры рассчитываемых колёс определены в п.2.4. Для косозубой передачи дополнительно рассчитывают - коэффициент торцового перекрытия зубчатой передачи по формуле [1]:

Здесь также знак "+" относится к передачам внешнего зацепления, а "-" внутреннего зацепления.

Для определения коэффициента внутренней динамической нагрузки K_HV необходимо назначить степень точности передачи в зависимости от окружной скорости в зацеплении

м/с.

Однако практически ошибки нарезания зубьев мог устранить двухпарное зацепление, и при контакте одной пары между зубьями второй пары может быть небольшой зазор, который устраняется под нагрузкой вследствие упругих деформаций зубьев. Это учитывают коэффициентом К_Н.

Если в результате проверки выявится существенная недогрузка (свыше 10 %) передачи, то с целью более полного использования возможностей материалов зубчатых колёс возможна корректировка рабочей ширины зубчатого венца по соотношению .

Уточнённое значение рабочей ширины венца рекомендуется округлить до нормального линейного размера.

К_Н=1,13, и назначим K_HV =1,05

Рассчитаем контактные напряжения для первой ступени:

Недогрузка состовляет 8,8 %.

Проверочный расчёт второй ступени:

Назначим K_HV =1,05

Рассчитаем контактные напряжения для второй ступени

Перегрузка состовляет 0,8%.

3.2. Проверка прочности зубьев по напряжениям изгиба.

Расчёт выполняют отдельно для шестерни и для зубчатого колеса передачи после уточнения нагрузок на зубчатые колёса и их геометрических параметров.

Проверяют справедливость соотношения расчётных напряжений изгиба и допускаемых напряжений :

-для прямозубых колёс

-для косозубых колёс

где - коэффициент повышения прочности косозубых передач по напряжениям изгиба, . Здесь -коэффициент, учитывающий повышение изгибной прочности вследствие наклона контактной линии на зубе к основанию зуба, , где β подставляют в градусах. Коэффициент неравномерности распределения нагрузки между одновременно зацепляющимися зубьями . Окружное усилие в зацеплении колёс рассчитывают по формуле:

Коэффициент неравномерности распределения нагрузки по длине линии контакта определяют по графикам, аналогично рассмотренному выше определению значения коэффициента .

Коэффициент формы зуба для прямозубых колёс назначают в зависимости от фактического числа зубьев для прямозубых колёс и от числа зубьев эквивалентных колёс - для косозубых колес.

Если при проверочном расчёте рабочие напряжения изгиба в зубьях колёс оказываются значительно меньшей величины, чем допускаемые напряжения , то для закрытых передач это вполне допустимо, так как нагрузочная способность таких передач ограничивается, как правило, контактной выносливостью зубьев.

Проверим на прочность зубьев по напряжениям изгиба шестерни обоих ступеней, для этого рассчитаем окружные силы:

- для быстроходной ступени;

- для тихоходной ступени;

По аналогии с расчётом на контактную прочность выберем коэффициенты:

-коэффициент неравномерности распределения нагрузки по длине линии контакта

-коэффициент формы зуба :

• для косозубой передачи

• для прямозубой передачи

- коэффициент внутренней динамической нагрузки K_FV

• для косозубой передачи

• для прямозубой передачи

Рассчитаем напряжения по изгибу:

Для первой ступени (прямозубая передача):

Для второй ступени (прямозубая передача):

Условие прочности выполняется.