2.4. Проверочный расчет передачи
2.4.1. Проверка контактной прочности зубьев
Где:
для шевронных передач
Коэффициент
контактной нагрузки
Где:
Коэффициент неравномерности распределения нагрузки между зубьями
Коэффициент неравномерности распределения нагрузки по ширине колеса
где
- коэффициент неравномерности распределения
нагрузки в начальный период работы. Для
определения
найдём коэффициент ширина венца по
диаметру
По значению
определим
методом линейной интерполяции
Динамический коэффициент
определим методом линейной интерполяции
Условие
выполняется
2.4.2. Проверка изгибной прочности зубьев
Напряжение изгиба в зубе шестерни
Где:
Коэффициент формы зуба при x=0
Эквивалентное
число зубьев
Коэффициент, учитывающий влияние угла
наклона зуба на его прочность, для
шевронных передач -
Коэффициент нагрузки при изгибе
Где
Условие
выполняется
Напряжение изгиба в зубьях колеса
Условие
выполняется
2.5. Силы в зацеплении
Окружная сила
Распорная сила
Осевая сила
3. Расчет валов
Расчёт выполняется на кручение по пониженным допускаемым напряжениям
Примем
Ориентировочно определим диаметр вала в опасном сечении:
Примем полученное значение по ГОСТ
6636-69:
Определим диаметр уплотнения:
Определим диаметр подшипников:
Примем подшипник средней серии N
2309, диаметр подшипника
Примем полученное значение по ГОСТ
6636-69:
Диметр вала под колесом:
Наружный диаметр ступицы:
Примем полученное значение по ГОСТ
6636-69:
Определим длину ступицы:
Примем длину ступицы
Определим диаметр подшипников:
Примем подшипник легкой серии N 213, диаметр подшипника
мм
3.1 Расчет тихоходного вала
Определение опорных реакций и изгибающих моментов
Горизонтальная плоскость
Определим опорные реакции:
Определим изгибающие моменты:
Вертикальная плоскость
При компенсации смещений на концы валов со стороны муфты действует радиальная сила:
Где:
Делительный диаметр зубчатого зацепления венца
m – модуль
z – число зубьев
Определим опорные реакции
Определим
изгибающие моменты:
Суммарный изгибающий момент:
Вероятно-опасное сечение 2
Расчет вала в сечении 2
В сечении действуют:
изгибающий момент M = 321,78 Нм
крутящий момент T = 736,415 Нм
осевая сила
Геометрические характеристики сечения:
В сечении 2 имеется шпоночный паз со следующими размерами:
b = 16 мм, h = 10 мм, l = 80 мм
Осевой момент сопротивления
Полярный момент сопротивления
Площадь
сечения
Напряжения в рассматриваемом сечении:
Напряжения изгиба меняются по симметричному циклу с амплитудой
Средние нормальные напряжения
Касательные напряжения меняются от нулевого цикла
Пределы выносливости:
где
для
Ст45:235-261HB
Эффективные коэффициенты концентрации напряжений и коэффициенты влияния размера поперечного сечения:
где
= 4,52
Коэффициенты перехода от пределов выносливости образца к пределам выносливости детали
Примем, что поверхность вала под подшипник
получена чистовым обтачиванием с
Примем, что на участке вала с опасным
сечением упрочнение отсутствует, тогда
Коэффициенты
чувствительности к асимметрии цикла
Коэффициенты запаса прочности
Общий коэффициент запаса прочности
Усталостная прочность вала в сечении 2 обеспечена