7.6 Проверочный расчёт зубчатой передачи

Расчёт проводим для передачи , шестерняи колесо, материал - сталь 40Х ГОСТ 4543-71, термообработка - улучшение НВ 269...302 и закалка зубьев ТВЧ 45...50HRC.

7.6.1 Расчёт на сопротивление контактной усталости

где H

H- крутящий момент на валу

мм. - делительный диаметр шестерни.

K_H = K_А K_HV K_H K_H

где K_А– коэффициент, учитывающий влияние внешней динамической нагрузки,K_А= 1;

K_HV= – коэффициент внутренней динамической нагрузки в зацеплении;

K_H= – коэффициент, учитывающий влияние погрешностей изготовления на распределение нагрузки между зубьями;

Коэффициенты: ;

;

K_H⁰ = 1,1;

K_HW = 0,74;

K_H= 1+(K_H⁰- 1)K_HW== - коэффициент концентрации нагрузки.

а) Коэффициент механических свойств материалов и(сталь)

б) Коэффициент формы сопряжённых поверхностей зубьев

где ,- основной угол наклона зубьев

=

в) Коэффициент суммарной длины контактных линий

,

где - коэффициент торцового перекрытия при;

,

u= - передаточное число;

- ширина колеса.

7.6.2 Допускаемое контактное напряжение , мПа

где - базовый предел контактной выносливости;

для шестерён и колёс при закалке ТВЧ:

- коэффициент безопасности при поверхностном упрочнении зубьев;

- коэффициент, учитывающий влияние смазочного материала;

- коэффициент, учитывающий шероховатость поверхностей зубьев колёс;

- (приd≤ 1000 мм.) коэффициент, учитывающий размеры зубчатого колеса;

- коэффициент, учитывающий окружную скоростьV, м/с: при Н > 350 НВ

- коэффициент долговечности

при

при

Ресурс передачи в часах: принимаем

Суммарное число циклов перемены напряжений:

для шестерни:

для колеса:

где с = 1 - число зацеплений зуба за один оборот.

Эквивалентное число циклов смены напряжений:

,

- коэффициент приведения при расчёте на контактную выносливость для металлорежущих станков;

Базовое число соответствует длительному пределу выносливости:

При , где- средняя твёрдость.

Тогда

Следовательно:

Для прямозубых передач наименьшее допускаемое контактное напряжение:

где - допускаемое контактное напряжение для шестерни;

- допускаемое контактное напряжение для колеса.

МПа;

МПа.

Принимаем МПа.

МПаМПа - Условие прочности на сопротивление контактной усталости выполняется.

7.6.3 Максимальное напряжение при кратковременной перегрузке

где - по паспорту двигателя;

- для зубьев и шестерен при закалке ТВЧ;

- условие прочности выполняется.

7.6.4 Напряжения изгиба

37