Расчет цилиндрической зубчатой передачи на выносливость

Материал шестерни: Сталь 45;

Материал зубчатого колеса: Сталь 35.

 

Вид упрочняющей термической или химико-термической обработки:

- материал шестерни: улучшение;

- материал колеса: улучшение.

 

Твердость:

- шестерни HB 280;

- колеса HB 245.

 

Предел выносливости:

 

 

- шестерни:

 

- зубчатого колеса:

 

Базовое число циклов контактного нагружения:

- материал шестерни:

- материал зубчатого колеса:

 

Эквивалентное число циклов воздействия контактных напряжений за время работы передачи (из энергокинематического расчета на валах шестерни и колеса):

- для шестерни:

 

 

- для зубчатого колеса:

 

 

Следовательно коэффициент долговечности: .

 

Коэффициент безопасности:

- для шестерни:

-для колеса:

 

Допускаемое контактное напряжение в зацеплении зубьев:

 

- шестерня:

 

 

- колеса:

 

 

Предел выносливости зубьев в условиях изгиба при базовом числе циклов воздействия напряжений изгиба:

 

 

- для шестерни:

 

 

- для зубчатого колеса:

 

 

Базовое число циклов изгибного нагружения:

 

 

Эквивалентное число циклов изгибного нагружения:

- для шестерни:

 

 

- для зубчатого колеса:

 

 

 

Следовательно коэффициент долговечности:

 

Коэффициент безопасности:

- для шестерни:

-для колеса:

 

Допускаемое контактное напряжение в зацеплении зубьев:

 

- шестерня:

 

 

- колеса:

 

 

Вращающий момент на валу шестерни:

Коэффициент ширины венца шестерни:

Коэффициент неравномерности контактной нагрузки:

Межосевое расстояние:

 

 

 

 

Расчетное значение межосевого расстояния корректируется в соответствии с рекомендованными значениями ГОСТ:

Модуль зацепления ориентировочно принимаем:

 

 

Скорректируем параметр m по стандарту:

 

Суммарное число зубьев передачи:

 

 

Число зубьев шестерни:

 

 

Число зубьев колеса:

 

 

Числа зубьев после округления до целых значений:

 

Фактическое передаточное число:

 

Диаметры делительных окружностей, мм:

 

- шестерни:

 

- зубчатого колеса:

 

 

Диаметры окружностей вершин, мм:

 

- шестерни:

 

- зубчатого колеса:

 

Диаметры окружностей впадин, мм:

 

- шестерни:

 

- зубчатого колеса:

 

 

Ширина венца:

 

- зубчатого колеса:

 

 

- шестерни:

 

 

Окружная сила в зацеплении:

 

Рассчитаем действующие контактные напряжения по формуле:

 

 

Проверим выполнение условия прочности по контактным напряжениям:

 

 

 

Следовательно, т.к. условие не выполняется, то необходимо провести корректировку, т.е. выбрать более высокое значение из ряда его стандартных значений и вновь рассчитать последующие параметры.

 

Расчетное значение межосевого расстояния:

Модуль зацепления ориентировочно принимаем:

 

 

Скорректируем параметр m по стандарту:

 

Суммарное число зубьев передачи:

 

 

Число зубьев шестерни:

 

 

Число зубьев колеса:

 

 

Числа зубьев после округления до целых значений:

 

Фактическое передаточное число:

 

Диаметры делительных окружностей, мм:

 

- шестерни:

 

- зубчатого колеса:

 

 

Диаметры окружностей вершин, мм:

 

- шестерни:

 

- зубчатого колеса:

 

Диаметры окружностей впадин, мм:

 

- шестерни:

 

- зубчатого колеса:

 

 

Ширина венца:

 

- зубчатого колеса:

 

 

- шестерни:

 

 

Окружная сила в зацеплении:

 

Рассчитаем действующие контактные напряжения по формуле:

 

 

Проверим выполнение условия прочности по контактным напряжениям:

 

Условие не выполняется, то необходимо провести корректировку, т.е. выбрать более высокое значение из ряда его стандартных значений и вновь рассчитать последующие параметры.

 

Расчетное значение межосевого расстояния:

Модуль зацепления ориентировочно принимаем:

 

 

Скорректируем параметр m по стандарту:

 

Суммарное число зубьев передачи:

 

 

Число зубьев шестерни:

 

 

Число зубьев колеса:

 

 

Числа зубьев после округления до целых значений:

 

Фактическое передаточное число:

 

Диаметры делительных окружностей, мм:

 

- шестерни:

 

- зубчатого колеса:

 

 

Диаметры окружностей вершин, мм:

 

- шестерни:

 

- зубчатого колеса:

 

Диаметры окружностей впадин, мм:

 

- шестерни:

 

- зубчатого колеса:

 

 

Ширина венца:

 

- зубчатого колеса:

 

 

- шестерни:

 

 

Окружная сила в зацеплении:

 

Рассчитаем действующие контактные напряжения по формуле:

 

 

Проверим выполнение условия прочности по контактным напряжениям:

 

 

Определим степень снижения фактических контактных напряжений относительно допустимых:

 

 

Коэффициент формы зуба: