2. Расчёт закрытой конической передачи
Принимаем материалы для шестерни сталь 40X улучшенную с твердостью HB 270 и для колеса сталь 40X улучшенную с твердостью HB 245.
Допускаемые контактные напряжения:
При длительной эксплуатации коэффициент долговечности ;
Коэффициент
безопасности :
Коэффициент
при консольном расположении шестерни
По табл. 3.2 предел контактной выносливости при базовом числе циклов:
Мпа
Тогда допускаемые контактные напряжения
для
шестерни:
МПа
для
колеса:
МПа
Для криволинейных колес расчетное принимаем расчетное допускаемое контактное напряжение:
0,45
=
0,45
МПа
Передаточное число редуктора выбирает из стандартного ряда: = 3,15
Вращающие моменты:
на валу шестерни = 33,6 Н·м
на валу колеса =100,62 Н·м
Коэффициент
ширины венца по отношению к внешнему
консольному расстоянию
(рекомендация
ГОСТ 12289-76).
Тогда внешний делительный диаметр колеса:
мм
где
для колес с круговыми зубьями
Принимаем
по ГОСТ 12289-76 ближайшее стандартное
значение
=
180 мм (49 стр.)
Примем
число зубьев шестерни
=
25;
Число зубьев колеса:
=
25
Примем
;
Тогда
Отклонение
от заданного
,
что
допускается по ГОСТ 12289-76.
Внешний
окружной модуль:
мм; Оставим значение
мм.
Углы делительных конусов:
Внешнее конусное расстояние Re и ширина венца b:
мм;
мм;
Внешний делительный диаметр шестерни:
мм;
Средний делительный диаметр шестерни:
мм;
Средний окружной и средний нормальный модуль зубьев:
мм;
мм;
Здесь
принят средний угол наклона зуба
Коэффициент
ширины шестерни по среднему диаметру
Средняя окружная скорость и степень
точности передачи:
м/с
Принимаем 7-ю степень точности, назначаемую обычно для конических передач.
Коэффициент нагрузки для проверки
контактных напряжений:
По
табл. 3.5
По
табл. 3.4
По
табл. 3.6
Проверка контактных напряжений:
МПа
Окружная сила:
Проверяем зубья на выносливость по напряжениям изгиба:
Здесь коэффициент нагрузки
По табл. 3.7
По табл. 3.8
Таким
образом, коэффициент
-
коэффициент, учитывающий форму зуба и
зависящий от эквивалентного числа
зубьев
для шестерни
=
для колеса
При этом =3,66 и 3,60 (стр 42)
Коэффициент
учитывает повышение прочности
криволинейных зубьев по сравнению с
прямолинейными
Коэффициент учитывает распределение нагрузки между зубьями. По аналогии с косозубыми колесами принимаем:
где коэффициент торцового перекрытия
(стр.53)
и n=7 - степень точности
передачи.
Допускаемое напряжение:
По табл. 3.9 для стали 40X улучшенной при твердости НВ 350 предел выносливости при отнулевом цикле
изгиба .
Для шестерни
МПа;
для колеса
МПа
- коэффициент безопасности, где (табл. 3.9), (для поковок и штамповок). Следовательно, .
Допускаемые напряжения и отношения :
для шестерни
МПа
=
МПа;
для колеса
МПа
=
МПа
Дальнейший расчет следует вести для зубьев колеса, для которого найденное отношение меньше.
Проверяем прочность зуба колеса:
МПа
МПа.
Условие прочности выполнено.
радиальная для шестерни, равная осевой
для колеса
осевая для шестерни, равная радиальной для колеса:
