Проверочный расчет зубчатой передачи

Проверим пригодность заготовок колёс по рекомендациям, приведенным в таблице 4 и на с. 15. Для этого находим диаметр заготовки шестерни: D_заг.= d_a1+6 = 56,02 + 6 = 62,02мм, что меньше допустимого значения 200 мм. Размер заготовки колеса: S_заг.= b₂+4 = 50 + 4 = 54мм, что меньше допустимого значения 115 мм.

Окружная скорость колес

При такой скорости назначаем 8-ю степень точности изготовления колес, что позволит снизить динамические нагрузки.

Силы в зацеплении:

окружное усилие – F_t = 2T₂/d₂ = 2·526·10³ / 198,98 = 5286 Н;

радиальная сила – F_r = F_ttgα/cosβ = 5286·tg20⁰/cos11,47⁰ = 1964 Н;

осевое усилие – F_a = F_ttgβ = 5286·tg11,47⁰ = 1072 Н.

Расчетное контактное напряжение по выражению (17):

где Z_M = 275 – коэффициент, учитывающий механические свойства материала колёс:

коэффициент формы сопряженных поверхностей зубьев;

- коэффициент суммарной длины контактных линий, где ε_α – коэффициент торцового перекрытия:

=1,06 – коэффициент неравномерности распределения нагрузки между зубьями (рис. 3, а);

= 1,03 – коэффициент динамической нагрузки (таблица 14).

Полученное значение контактного напряжения не превышает допустимого значения в 662 МПа.

Проверочный расчёт на изгибную выносливость зубьев колес производится по формуле (18):

,

где – коэффициент формы зубьев шестерни и колеса, который находится по эквивалентному числу зубьев:

В этом случае Y_F1 = 4,02, Y_F2 = 3,6 (по рисунку 4 для кривой x = 0);

– коэффициент, учитывающий угол наклона зубьев

,

где – коэффициент концентрации нагрузки (рисунок 2);

– коэффициент динамической нагрузки (таблица 14);

– коэффициент неравномерности нагрузки (рис. 3, б).

Сравнительная характеристика прочности зубьев на изгиб:

Прочность зубьев шестерни оказалась ниже прочности зубьев колеса, поэтому проверяем на прочность зубья шестерни

Таким образом, прочность зубьев на контактную и изгибную выносливость обеспечена.