4. Проверочный расчет зубьев передачи на прочность.

Расчет передачи на прочность проводим по ГОСТ 21354-75 (с некоторыми упрощениями).

4.1. Проверочный расчет зубьев передачи на контактную выносливость:

(4.1)

где Z_m=275 – коэффициент, учитывающий механические свойства материала колес;

Z_H – коэффициент, учитывающий форму колес сопряженных поверхностей зубьев: (4.2)

Z_e - коэффициент, учитывающий суммарную длину контактных линий, для косозубой передачи:

(4.3)

где e_a - коэффициент торцового перекрытия,

(4.4)

K_HV – коэффициент динамической нагрузки определяем по таблице 4.1;

K_Ha - коэффициент неравномерности распределения нагрузки между зубьями, определяем по таблице 4.2.

Полученные действительные контактные напряжения должны быть меньше допускаемых напряжений.

; 345.7МПа 436.4МПа (4.5)

4.2. Проверочный расчет зубьев передачи на изгибную выносливость.

Расчет по напряжениям изгиба производим по формулам:

= МПа<208.1МПа (4.6)

(4.7)

где Y_F – коэффициент формы зуба;

Y_b – коэффициент, учитывающий угол наклона зубьев, Y_b =0,908;

K_Fb – коэффициент неравномерности распределения нагрузки по длине зуба (таблица 3.1);

K_FV – коэффициент динамической нагрузки;

K_Fa – коэффициент распределения нагрузки между зубьями;

Определим величины, входящие в формулу (4.6).

Y_F1 и Y_F2 определяем по таблице 4.3.в зависимости от эквивалентного числа зубьев:

(4.8)

Коэффициент Y_b, учитывающий угол наклона зубьев:

(4.9)

Коэффициент K_FV определяем по таблице 4.4.

Коэффициент K_Fa определяем по таблице 4.5.

4.3. Проверка прочности зубьев при перегрузке.

При действии кратковременных перегрузок зубья проверяют на пластическую деформацию или хрупкий излом от максимальной нагрузки. По условиям задания максимальная нагрузка .

4.3.1. Расчет на контактную прочность по максимальному контактному напряжению.

Расчет производят для колеса по формуле:

=1372 МПа (4.10)

где s_Н – расчетное контактное напряжение, вызываемое расчетным контактным моментом (ранее определено по формуле (4.1);

[s_Н]_max – допускаемое максимальное контактное напряжение.

При термообработке нормализация, улучшение или объемная закалка, [s_Н]_max = 2,8×s_Т = 2,8∙590 =1652 МПа - Улучшение (4.11)

[s_Н]_max = 2,8×s_Т = 2,8∙490 =1372 МПа - Нормализация

где: s_Т – предел текучести материала (таблица 2.2).

при цементации зубьев и закалке токами высокой частоты:

[s_Н]_max = 40 HRC (4.12)

4.3.2. Расчет по максимальному напряжению на изгиб:

= 392 МПа (4.13)

где s_F – меньшее из значений изгибающего напряжения, рассчитанных по формулам (4.6) и (4.7);

[s_F]_max – допускаемое максимальное напряжение на изгиб:

при НВ  350

[s_F]_max = 0,8×s_Т =0.8 ∙ 590 = 472 МПа - Улучшение

[s_F]_max = 0,8×s_Т =0.8 ∙ 490 = 392 МПа – Нормализация (4.14)