2.7.Проверочные расчеты передачи

Окружная скорость:

при скорости до 4 м/с – рекомендуемая степень точности 8.

Коэффициент нагрузки. Коэффициент нагрузки учитывает влияние на нагрузочную способность конструкций передачи и условий работы. Обычно коэффициент нагрузки определяется по зависимостям:

при расчете на контактную выносливость:

при расчете на изгибную выносливость:

где и - коэффициенты учитывающие неравномерность распределения нагрузки по длине контактных линий в зацеплении (по длине зуба), при расчете на контактную и изгибную прочность соответственно;

и – динамические коэффициенты, учитывают внутреннюю динамику передачи.

При определении коэффициентов следует учитывать способность зубчатого колеса к приработке.

При выполнении данной курсовой работы величины коэффициентов для схемы передачи принимались по таблице 8 в зависимости от твердости рабочих поверхностей зубьев колеса и величины коэффициента ширины зубчатого венца.

Определив величину и с учетом назначенной твердости рабочих

поверхностей зубьев, необходимо выбрать и выписать значения коэффициентов и для рассчитываемой передачи.(Таблица 8).

Таблица 8

Следовательно, ,

При выполнении курсовой работы величины коэффициентов и для прямозубых конических передач принимаю по таблицам 9 и 10.

Таблица 9

Таблица 10

Следовательно, ,

Контактная выносливость.

Изгибная выносливость.

По последним двум формулам вычисляются уточненные значения коэффициентов и , которые необходимо использовать в дальнейших расчетах.

Проверочный расчет по контактным напряжениям. Проверяется выполнение условия прочности по контактным напряжениям.

Действующие расчетные контактные напряжения вычисляются по формуле:

Необходимо оценить недогрузку или перегрузку передачи следующим образом:

Заключение: По условию контактной выносливости принятые параметры передачи соответствуют требованиям.

Проверочный расчет по напряжениям у ножки зуба (изгибным). Проверяется выполнение условий изгибной выносливости зубьев шестерни и колеса:

Значения допускаемых напряжений и определены ранее в пункте 2.3.

Действующие (расчетные) напряжения определяются по зависимостям:

где и – коэффициенты прочности зуба шестерни и колеса соответственно. Коэффициенты прочности учитывают влияние на изгибную прочность формы зуба и концентрацию напряжений у основания. Для прямозубых передач они выбираются в зависимости от эквивалентного числа зубьев колеса и коэффициента смещения исходного контура при нарезании зубьев. В настоящих расчетах приняты коэффициенты смещения при нарезании шестерни и колеса .Значение выбирается по таблице 11 в зависимости от эквивалентного числа зубьев :

Таблица 11

_{Следовательно:} ,

_2.8.Силы в зацеплении зубчатых колес

При передаче вращающего момента в зацеплении зубьев, как и при любом взаимодействии твердых тел, реально существуют две независимые силы: нормальная и сила трения . Сила трения в зацеплении обычно мала и её не учитывают. Нормальную силу для удобства расчета валов и опор представляют в виде трех составляющих (Рисунок 3):радиальной – направленной по радиусу к оси колеса; тангенциальной (окружной) – направленной по касательной к делительным конусам шестерни и колеса в точке контакта зубьев перпендикулярно оси соответствующего колеса; осевой – направленной параллельно оси соответствующего колеса. Точка приложения сил в зацеплении располагается на среднем делительном диаметре. Силы, действующие со стороны колеса 2 на шестерню 1 из условия равновесия соответственно равны силам, действующим со стороны шестерни 1 на колесо 2.

_{Рисунок 3 - Упрощённая схема сил в зацеплении конических прямозубых колес}

Окружные силы на среднем диаметре:

Радиальная сила на колесе (осевая на шестерне):

Осевая сила на колесе (радиальная на шестерне):

Угол зацепления α всегда принимается равным 20(α = ). Значения

определены ранее по формулам.

2.9.Итоговая таблица параметров

Для удобства дальнейших расчетов и компоновки редуктора основные параметры и размеры зубчатых колёс приведены в таблице 12.

Таблица 12

№	Параметр	Обозначение	Размерность	Численное значение
				Шестерня 1	Колесо 2
1	Внешний окружной модуль		мм	5,8
2	Число зубьев		Нет	20	48
3	Тип зубьев	Нет	Нет	Прямые	Прямые
4	Исходный контур	Нет	Нет	По ГОСТ 13754-81
5	Степень точности	Нет	Нет	8	8
6	Внешний делительный диаметр		мм	116,67	280
7	Угол делительного конуса		градусы	22,62	67,38
8	Внешнее конусное расстояние		мм	151,67
9	Длина зуба		мм	44
10	Среднее конусное расстояние		мм	130,057
11	Средний окружной модуль		мм	4,9735
12	Внешний диаметр вершин		мм	126,75	282,74
13	Средний делительный диаметр		мм	99,47	238,56
14	Внешняя высота головки зуба		мм	5,8
15	Внешняя высота ножки зуба		мм	6,96
16	Угол головки зуба		градусы	2
17	Угол ножки зуба		градусы	2,5