Проверочный расчет на изгибную выносливость зубьев

Напряжение изгиба в опасном сечении на переходной поверхности зуба, МПа:

,

где k_F - коэффициент нагрузки при расчете на изгибную выносливость

k_F = k_Fb k_Fv =1,2

k_F - коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по длине контактных линий, определенный по графику черт. 1 приложения 1;

k_Fv - коэффициент, учитывающий динамическую нагрузку, возникающую в зацеплении. Определяется по табл. 4 приложения 1;

Y_FS - коэффициент, учитывающий форму зуба и концентрацию напряжений

: ;

где z_v - эквивалентное число зубьев, определяемое по формуле

: ;

Y_ - коэффициент, учитывающий наклон зуба, определяется по формуле

Определяем коэффициент Y, учитывающий перекрытие зубьев. Для косозубых передач:

Допускаемое напряжение:

где _Flim - предел выносливости зубьев при изгибе. При HRC =45 _Flim = 500.

Y_N - коэффициент долговечности, определяется по формуле

S_F - коэффициент запаса прочности, принимаем равным 1,7.

4.2 Быстроходная ступень

Исходные данные: Z1 =30; Z 2 =101 m=3; cosβ=0,98250; aw =200 мм; Uф =3,36 bw = 50мм

εα=1,43 εβ=1,12 nш=n1=265 об/мин

Проверочный расчет на контактную выносливость активных поверхностей зубьев

Фактическая величина контактных напряжений для быстроходной и тихоходной ступеней редуктора, МПа:

для цилиндрических колес

,

F_t - окружная сила на делительном цилиндре в торцовом сечении.

где T₂ - крутящий момент на шестерне, Н.м ;

d₁ - делительный диаметр шестерни, мм;

k_H - коэффициент нагрузки при расчете на контактную выносливость, определяется по формуле

,

где k_H - коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по длине контактных линий, определенный по графикам черт. 1 приложения 1.

k_H = 1,12

k_Hv - коэффициент, учитывающий динамическую нагрузку, возникающую в зацеплении, определенный по табл. 4 приложения 1;

k_Hv = 1,01

z_E - коэффициент, учитывающий механические свойства материала сопряженных зубчатых колес, для стали z_E = 190;

z_H - коэффициент, учитывающий форму сопряженных поверхностей зубьев в полюсе зацепления.

z_ - коэффициент, учитывающий суммарную длину контактных линий, определяется по формуле

Допускаемое контактное напряжение, не вызывающее опасной контактной усталости материала, МПа

где _Hlim - предел контактной выносливости поверхности зубьев, соответствующий базовому числу циклов напряжений. Значения предела контактной выносливости следует принимать в зависимости от средней твердости поверхности зубьев (38…50 HRC в данном случае).

S_H - минимальный коэффициент запаса прочности. Коэффициент запаса прочности S_H принимается равным 1,2 для колес с поверхностным упрочнением.

Z_N - коэффициент долговечности.

при N_k < N_Hlim ,

N_k - число циклов напряжений в соответствии с заданным сроком службы.

N_k = 60 n_ш T , N_k =

где Т - срок службы передачи. Приняли Т = 5000 ч.

N_Hlim - число циклов напряжений, соответствующее перегибу кривой усталости при расчете на контактную выносливость. Определяется по формуле

N_Hlim = 30 (HB)^2.4 N_Hlim =