Допускаемые усилия по прочности зубчатой передачи.

Усилие на ползуне, допускаемое прочностью зубчатой передачи определяется по формуле [6]:

,        (3,2)

где k ₁ =1 – коэффициент неравномерности нагружения (см. таб. 6.1 / 1 /);

k ₂ – коэффициент типа привода, для простого привода k ₂ = 1;

M_min – наименьший крутящий момент относительно оси главного вала, допускаемый прочностью зубчатого колеса;

m_k – приведенное плечо крутящего момента.

Минимальный крутящий момент.

Минимальный момент M_minравен наименьшему крутящему моменту, допускаемому прочностью одного или нескольких зубчатых колес привода, приведенный к главному валу. Для всех зубчатых колес привода определяются крутящие моменты, допустимые по различным условиям их прочности. Для колес, расположенных не на главном валу, приведение момента производится по формуле [6]:

, (3.3)

где  – крутящий момент относительно собственной оси, допустимый прочностью k-го колеса;

i _з– передаточное отношение между осью главного вала и осью k-го колеса;

 – кпд передач между главным валом и осью k-го колеса.

Проверка по допустимой пластической деформации зубьев

Минимальный крутящий момент определяют по формуле [6]:

,            (3.4)

где [  _k ] _max – допускаемое нормальное контактное напряжение (МПа) с учетом некоторой пластической деформации (табл. 6.2 / 1 /).

[  _k ] _max =1340, МПа

Для материала зубчатого колеса – 45Л нормализованная.

HB > 170

 _В = 550, МПа

 _Т = 320, МПа

 _-1 = 250, МПа

  _k ] = 640, МПа

  _  _max = 1340, МПа

 _ = 0,1

d_O = 560 , мм

i = 5

С – коэффициент, учитывающий модуль упругости материала зубчатого колеса и шестерни (табл. 6.3 / 1 /);

С = 214 (сталь по стали)

С₁= 1 – коэффициент, учитывающий угол зацепления. Для прямозубых некорригированных колес или колес с высотной коррекцией

С₁ = 1;

z_k = 87– число зубьев колеса;

m _н = 0,064* d_O = 0.064*560 = 35,84 – нормальный модуль зацепления;

m _н = 40;

b_k – ширина колеса, Коэффициент  выбирается по табл. 6.4 / 1 /;

b_k =  m _n = 12,5*40 = 500, мм;

 = b / m_n = 12 – 20;

 _ср = 13,5;

b_ш = b_k + (10…25) мм = 500 + 20 = 520 мм;

k_n – коэффициент нагрузки при расчете по допускаемым пластическим деформациям поверхностей зубьев

k_n= k_1nk₂k₄ = 1,3*1*1 = 1,3

k_1n – коэффициент перегрузки, k_1n = M_kmax / M_knom = 1,3.

k ₂ – коэффициент концентрации нагрузки, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по ширине колеса, возникающую вследствие упругой деформации опор, валов, а также неточностей изготовления (табл. 6.5 / 1 /);

k ₂ = 1 (открытая передача)

k ₄ = 1 – коэффициент, учитывающий динамическую нагрузку в зацеплении из-за неточностей изготовления (табл. 6.6 / 1 /); Окружная скорость V зацепления определяется по формуле

;    (3.5)

n _к – число оборотов в минуту вала колеса;

i – передаточное отношение зубчатой передачи. Для наружного зацепления принимается i + 1, для внутреннего i – 1.