Расчет зубчатой передачи быстроходной ступени

4.1 Выбор материала.

-для изготовления колеса: сталь 45 с термообработкой нормализация. Твердость – 175…205 HB.

-для изготовления шестерни: сталь 45 с термообработкой улучшение. Твердость - 215..245 HB.

4.2Определяем допускаемые контактные напряжения

4.2.1 Определим базовое число циклов перемены напряжений:

(15)

 

4.2.2 Определим фактическое число циклов перемены напряжений:

4.2.3 Определим коэффициент долговечности:

4.2.4 Предел выносливости при базовом цикле перемены напряжений:

(18)

4.2.5 Определяем допускаемые напряжения :

(19)

где - при объемной термообработке

Так как < принимаем

 

4.3 Расчет на изгибную прочность.

4.3.1 Фактическое число циклов перемены напряжений:

где m – показатель степени кривой усталости. При HB<350: m=6.

(21)

4.3.2 Коэффициент долговечности:

(22)

4.3.3 Предел выносливости при от нулевом цикле изгиба по формуле (23)

4.3.4 Вычислим допускаемые изгибные напряжения по формуле(24).

4.4 Проектировочный расчет косозубой цилиндрической передачи быстроходной ступени.

4.4.1Определяем межосевое расстояние по условию контактной прочности.

– коэффициент нагрузки. Принимаем

- коэффициент ширины зубчатого венца.

Тогда:

Примем наиболее близкое стандартное значение.

мм [2, стр.36]

4.4.2 Определяем модуль зацепления.

Возьмем значение из стандартного ряда. [2, стр. 36]

Примем угол наклона зубьев β = 15⁰

4.4.3 Определяем количество зубьев на шестерне и колесе.

- суммарное число зубьев:

- число зубьев шестерни:

- число зубьев колеса: (29)

Уточняем значение угла наклона зубьев

(44)

4.4.4 Определим основные размеры шестерни и колеса.

а) диаметры делительных окружностей:

Проверим межосевое расстояние:

(35)

Проверка выполняется.

б) диаметры окружностей вершин:

в) диаметр окружностей впадин:

г) ширина зубчатого венца:

- колеса:

- шестерни:

Примем

Определяем коэффициент ширины шестерни по диаметру:

(34)

4.5 Проверочный расчет на контактную прочность.

4.5.1 Окружная скорость в зацеплении.

Назначаем 9 степень точности. [1, таб. 2.5]

4.5.2 Определим коэффициент нагрузки.

(46)

где коэффициент динамической нагрузки. [2, таб.3.6]

коэффициент неравномерности нагрузки по длине зуба

= 1.11 [2, таб. 3.5]

коэффициент неравномерности нагрузки между зубьями

4.5.3 Определим фактические контактные напряжения.

(47)

Условия контактной прочности выполняются.

4.6 Проверочный расчет на изгибную прочность.

4.6.1 Определим коэффициент нагрузки.

(40)

где коэффициент динамичности нагрузки

назначим [1]

коэффициент концентрации назначим [2, таб.3.7].

4.6.2 Коэффициент учитывающий многопарность зацепления

Коэффициент перекрытия

4.6.3 Коэффициент учитывающий работу зуба как пластины

4.6.4 Коэффициент формы зуба

Найдем эквивалентное число зубьев

Согласно книги [1] принимаем

4.6.5 Определим фактические напряжения изгиба

=170

Условия изгибной прочности выполняются.

 

 

Выполним проверочный расчет на статическую прочность от действия перегрузок

1. Определим коэффициент перегрузки

2. Допускаемые напряжения

3. Фактические контактные напряжения и напряжения изгиба

Условия выполняются.

Список литературы.

1. Курсовое проектирование деталей машин: учебное пособие/ Под ред. С.А.Чернавского. – М.: ООО ТИД «Альянс», 2005. – 416 с.

2. П.Ф.Дунаев, О.П.Леликов. Конструирование узлов и деталей машин. М.: Издательский центр «Академия», 2003. – 496 с. ISBN 5-7695-1041-2

3. Конспект практических занятий.