7. Проектный расчет передачи по условию контактной выносливости зубьев колес

Усталостное контактное выкрашивание (питтинг) рабочих поверхностей зубьев - наиболее характерный и опасный вид повреждений для колес закрытых зубчатых передач, имеющих поверхностную твердость зубьев не более 50 HRC и работающих при наличии в их зацеплении интенсивной жидкой смазки.

Проектный расчет конической передачи выполняем по ГОСТ 21354 - 75.

В результате этого расчёта определяется диаметр делительного конуса колеса d_e2, мм.

Исходные данные: Крутящий момент на колесе T₂=89,51 Н^,м, частота вращения колеса n₂=249,47 мин^-1, передаточное число u=2,8, расчетные допускаемые контактные напряжения МПа.

1. Диаметр внешней делительной окружности колеса при K_be=0.285, K_Hβ=1.5 и v_H=0.85:

Найденное значение согласуем с ГОСТ 12289-76, примем ближайшее большее значение d_e2=160 мм.

По этому ГОСТ в зависимости от принятого значения d_e2 и необходимого передаточного числа u назначим длину зуба колеса b₂=24 мм. Длину зуба шестерни b₁ (для удобства регулировки её осевого положения при сборке передачи) назначают на 3…5 мм больше. Примем b₁=28 мм.

2. Примем число зубьев шестерни: z₁= =18,6 ≥ z_1min=18,4^.cos(δ1)=17,33, где

δ1=arcctg(u)=arcctg(2,8)=19,65. Принимаем z₁ = 19

3. Число зубьев колеса: z₂=z₁^.u=19^.2,8=53,2 принимаем z₂=54.

4. Фактическое значение передаточного числа: .

Отклонение фактического передаточного числа от стандартного (номинального) значения : ,

сравним с его допускаемым (ГОСТ 12289-76) значением .

Отклонение фактического передаточного числа лежит в допустимых пределах.

5. Максимальный торцовый модуль передачи:

мм, тогда мм.

d_e1=m_te ^.z₁=2,96^.19=56,24

6. Внешнее конусное состояние передачи:

мм.

7. Уточняем коэффициент ширины зубчатого венца:

; он находится в допускаемых пределах:

0.25≤ K_be ≤0.3.

8. Среднее конусное расстояние передачи: мм.

9. Средний окружной и нормальный модули передачи:

мм.

10. Средние делительные диаметры:

шестерни мм,

колеса мм.

8. Проверочный расчет зубьев на контактную прочность.

Проверка контактной выносливости поверхностных слоёв зубьев колёс конических передач проводится по условию:

Определим коэффициенты нагрузки K_Hβ и K_HV:

– коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по длине зуба; определяем по таблице [1, стр. 189] при консольном расположении колес на роликоподшипниковых опорах, твердость колес более 350 HB.

Для принятых исходных данных при значение K_Hβ=1,22.

– коэффициент, учитывающий динамичность нагрузки, возникающую в зацеплении; определяем в зависимости от степени точности и окружной скорости на среднем делительном диаметре:

м/с.

Значение коэффициента выбираем по таблице [1,стр. 181] по 9 квалитету. Получаем величину K_HV=1,07.

Следует .

Недогрузка передачи составляет ; Коническая передача может быть перегружена до 3% и недогружена до 15%. Недогрузка передачи в допустимых пределах.