2.3. Расчет закрытой цилиндрической косозубой передачи.

2.3. Расчет закрытой цилиндрической косозубой передачи.

Исходные данные:

Н·м Н·м

мин^-1 мин^-1

кВт кВт

2.3.1.Выбираем марку материала шестерни и колеса.

Шестерня - сталь 40х [3, табл. 8.8]

Твердость поверхности: 55HRC₁

Твердость сердцевины: 28 HRC

=800 МПа – предел текучести

=1000 МПа – предел прочности

термообработка: закалка

Колесо – сталь 40х

Твердость поверхности: HB₂=245 HB

Предел текучести =550 МПа

Предел прочности =850 МПа

Термообработка – улучшение

2.3.2.Определяем допускаемые напряжения в зубчатой передаче:

2.3.2.1.Допускаемое контактное напряжения

(4.1) [3.c.175]

где - допустимое контактное напряжение

- предел контактной выносливости, МПа

- коэффициент безопасности

- коэффициент долговечности

Если передача работает длительно, то

Для шестерни: [3,т.8.8,c.176]

Для колеса: 2*НВ₂+70 [3,т.8.8,c.176]

МПа

МПа

Косозубая передача рассчитывается на прочность по среднему допускаемому контактному напряжению:

=(1031,8+509,1)/2=770,45МПа <=1,25

Условие не соблюдается, когда

=1.25* _min

=636.375МПа

2.3.2.2Допускаемые напряжения изгиба

. , (4.2)

где [σ_F]-допускаемое напряжение изгиба,МПа

- предел выносливости изгиба, МПа

- коэффициент безопасности

K_FL-коэффициент долговечности,

-коэффициент, учитывающий влияние двухстороннего приложения нагрузки, т.к. передача не реверсивная, =1

По [3, табл. 8.8] определяем:

₁=550МПа

₂=1,8*НВ₂=1,8*245=441МПа

₁= ₂=1.75 [3, табл. 8.8]

Для шестерни: [σ_F]₁=371.29МПа

Для колеса: [σ_F]₂=252МПа

2.3.3 Определяем межосевое расстояние передачи

, (4.3)

где u-передаточное отношение

Т₂-крутящий момент на валу колеса,Н/м

— коэффициент неравномерности нагрузки по длине зуба

— коэффициент ширины колеса относительно межосевого расстояния;

- допустимое контактное напряжение

Так как колесо расположено симметрично, то

= 0,5 [3, табл. 8.4]

=0.5*0.5*(5+1)=1.5

=1.08 [3, стр. 136]

[3, стр. 179]

a_w

Принимаем межосевое расстояние a_w=180 мм

2.3.4.Определяем ширину колеса

b_w=a_w* (4.4)

где — межосевое расстояние

2.3.5.Определяем нормальный модуль передачи

, (4.5)

где -коэффициент ширины колеса относительно модуля

=25 [3, с. 137, таб. 8.5]

Принимаем нормальный модуль передачи m_n=3 [3, с.116]

2.3.6.Определяем угол наклона зубьев

(4.6)

Где - коэффициент осевого перекрытия [3, с.146 ]

2.3.7.Определяем число зубьев

(4.7)

Находим общее число зубьев шестерни и колеса

, (4.8)

Округляем до целого числа z_∑=118

Число зубьев шестерни

=118/(1+5)=19.67

Округляем до ближайшего целого Z₁=20

где — суммарное число зубьев

, (4.9)

где — число зубьев шестерни;

— число зубьев колеса

2.3.8.Уточним значение угла наклона зубьев по межосевому расстоянию

(4.10)

2.3.9.Уточним значение торцевого модуля и определяем диаметры (делительные впадин и выступов для шестерни и колеса)

(4.11)

мм

Делительный диаметр:

(4.12)

Диаметр вершин зубьев:

(4.13)

Диаметр впадин зубьев:

(4.14)

мм

мм

мм

мм

мм

2.3.10.Выполняем проверочный расчет по контактным напряжениям

(4.15)

где — коэффициент повышения прочности косозубых передач по контактным напряжениям;

(4.16)

где -коэффициент неравномерности нагрузки одновременно зацепляющихся пар зубьев

-коэффициент торцевого перекрытия

= (4.17)

=

Определить окружную скорость:

(4.18)

м/c

По 9-ой степени точности (табл. 8.2.) получаем

К_HV=1.02 [3, табл. 8.7. c.149]

В нашем случае принимаем:

Sin2L=0.6428

(4.19)

[3, таб..8.3]

[3, рис. 8.15]

566.34МПа

Определим отклонение:

(4.20)

>4% (4.21)

2.3.11.Выполняем проверочный расчет по напряжениям изгиба

(4.22)

где — коэффициент формы зуба

— окружная сила

— коэффициент расчетной нагрузки

— коэффициент повышения прочности косозубых передач по направлениям изгиба

(4.23)

где — коэффициент неравномерности одновременно зацепляющихся пар зубьев

— коэффициент, учитывающий влияние наклона контактной линии к основанию зуба

По и 9-ой степени точности определяем [3, стр. 149]

(4.24)

(4.25)

H

— коэффициент расчетной нагрузки;

(4.26)

где — коэффициент концентрации нагрузки;

[3, c.129]

— коэффициент динамической нагрузки;

[3, c.132]

Определим эквивалентное число зубьев шестерни и колеса для нахождения и

(4.27)

Тогда [3, стр. 140]

Составляем соотношение

< >

2.3.12.Определяем силы, действующие в зацеплении

(4.28)

H

-радикальная сила

- осевая сила

- нормальная сила

Силы, действующие в косозубой цилиндрической передаче

F1,H	Fn,H	Fr,H	Fa,H
9712.01	10556.53	3607.02	2197.6

Дата добавления: 2015-09-29