4.6.3. Перевірні розрахунки зубчастої передачі

4.6.3.1. Перевірний розрахунок на контактну витривалість.

Розрахунок виконуємо за формулою

Визначаємо:

4.6.3.1.1. коефіцієнт що враховує механічні властивості матеріалів зубчастих коліс за формулою, введеною міждержавним стандартом ГОСТ 21354-87:

(4.98)

де і - модулі пружності матеріалів коліс; і - коефіцієнти Пуассона. Для сталевих зубчастих коліс беруть ;

Для цих значень

4.6.3.1.2. коефіцієнт, що враховує форму спряжених поверхонь зубців у полюсі зачеплення, визначають за формулою

(4.99)

де кут профілю (кут зачеплення). Для

4.6.3.1.3. коефіцієнт, що враховує сумарну довжину контактних ліній визначають за формулою:

(4.100)

де коефіцієнт торцевого перекриття:

(4.101)

4.6.3.1.4. коефіцієнт, що враховує розподіл навантаження між зубцями, для прямозубих передач

4.6.3.1.5. Визначаємо фактичний коефіцієнт ширини колеса за початковим діаметром:

(4.102)

За графіком (рис. 3.3 [1], крива 4) при методом інтерполяції уточнюємо коефіцієнт, що враховує нерівномірність розподілу навантаження по ширині зубчастого вінця. Беремо .

4.6.3.1.6. Коефіцієнт динамічного навантаження знаходимо методом інтерполяції для 9^го ступеня точності прямозубої передачі (табл. 3.7. [1]). При твердості поверхні зубців і коловій швидкості коефіцієнт .

4.6.3.1.7. Уточнюємо величину допустимого контактного напруження

Оскільки , то , а

1.3.1.8. Виконуємо перевірний розрахунок:

4.6.3.1.9. Оцінюємо недовантаження:

Для економії матеріалу зменшуємо ширину вінця колеса:

(4.103)

Одержане значення округляємо до найближчого стандартного (табл. 3.5[1]).

Приймаємо

4.6.3.1.10. Визначаємо фактичний коефіцієнт ширини вінця колеса за початковим діаметром

За графіком (рис. 3.3 [1], крива 4) при методом інтерполяції уточнюємо коефіцієнт, що враховує нерівномірність розподілу навантаження по ширині зубчастого вінця. Беремо .

4.6.3.1.11. Виконуємо перевірний розрахунок

Відхилення діючих контактних напружень від допустимих складає

4.6.3.2. Перевірний розрахунок на попередження пластичних деформацій або крихкого руйнування робочих поверхонь зубців від дії максимального навантаження.

Розрахунок здійснюють за формулою

(4.104)

де діюче напруження при розрахунку на контактну витрівалість; коефіцієнт перевантаження, який дорівнює відношенню максимального моменту до номінального розрахункового моменту на циклограмі; допустиме граничне контактне напруження, визначене в підрозділі 1.1.4.2.

4.6.3.3. Перевірний розрахунок на витривалість на згин

Визначаємо розрахункові напруження згину у зубцях шестерні та колеса:

(4.105)

4.6.3.3.1. Визначаємо колову силу на ділильному циліндрі в торцевому перерізі:

(4.106)

4.6.3.3.2. Визначаємо коефіцієнт , що враховує нерівномірність розподілу навантаження по довжині контактних ліній залежно від коефіцієнта ширини Беремо . (див рис 3.4. [1], крива 4).

4.6.3.3.3. Коефіцієнт динамічного навантаження знаходимо методом інтерполяції для 9^го ступеня точності прямозубої передачі (табл. 3.9. [1]). При твердості поверхні зубців і коловій швидкості коефіцієнт .

4.6.3.3.4. Коефіцієнт , що враховує розподіл навантаження між зубцями, для прямозубих передач

4.6.3.3.5. Коефіцієнт , що враховує форму зуба і концентрацію напружень, визначаємо за графіком (рис 3.5. [1]) окремо для шестерні та колеса залежно від еквівалентного числа зубців шестерні та колеса з урахуванням коефіцієнтів зміщення . Отримуємо:

для шестерні

для колеса

4.6.3.3.6. Коефіцієнт , що враховує нахил зубців , для прямозубих передач

4.6.3.3.7. Коефіцієнт , що враховує перекриття зубців, для прямозубих передач

4.6.3.3.8. Визначаємо розрахункові напруження згину у зубцях шестерні та колеса:

Висновок:

Міцність на витривалість при згині забезпечена з значним запасом. Для даної пари зубчастих коліс основним критерієм працездатності є контактна міцність, а не міцність на згин.

4.6.3.4. Перевірний розрахунок на згин для попередження залишкових деформацій або крихкого злому зубців максимальним навантаженням:

Розрахунок здійснюють за формулами:

де коефіцієнт перевантаження, за завданням на курсовий приект

4.6.4. Визначення геометричних параметів зубчастої передачі

4.6.4.1. Для шестерні

4.6.4.1.1. Ділильний діаметр

4.6.4.1.2. Діаметр поверхні вершин зубців

4.6.4.1.3. Діаметр поверхні западин:

4.6.4.1.4. Ширина вінця шестерні:

Приймаємо , що відповідає ГОСТ 6636-69

4.6.4.2. Для колеса

4.6.4.2.1. Ділильний діаметр

4.6.4.2.2. Діаметр поверхні вершин зубців

4.6.4.2.3. Діаметр поверхні западин:

4.6.4.1.4. Ширина вінця колеса:

(визначена раніше)

4.6.5. Визначення конструктивних розмірів колеса

Назва і позначення параметра	Шестерня	Колесо
Діаметр отвору під вал	19	32
Товщина маточини	-	10
Довжина маточини	40	40
Товщина диска	-	10
Внутрішній діаметр обода,	-	100
Діаметр отворів у дисках	-	-
Розмір фаски,	1	1
Кількість отворів у диску,	-	-
Шорсткість необроб. пов	Rz40	Rz40