Расчёт открытой зубчатой передачи

        Так как в задании нет особых требований в отношении габаритов передачи, выбираем материалы со средними механическими характеристиками (табл. 3.3): для шестерни сталь 45, термическая обработка – улучшение,  твердость HB 230; дляколеса – сталь 45, термическая обработка – улучшение, но твердость на 30 единиц ниже - HB 200.

Допускаемые контактные напряжения:

Предел контактной выносливости при базовом числе циклов (табл. 3.2):

2HB+70

Коэффициент долговечности:

Коэффициент безопасности:

Для прямозубых колес расчетное допускаемое контактное напряжение находим:

0,45

для шестерни  МПа

для колеса  МПа

Тогда расчетное допускаемое контактное напряңение:

0,45 МПа

Требуемое условие ≤ 1,23 выполнено.

410 ≤ 1,23

Принимаем коэффициент (табл. 3.1)

Принимаем для прямозубых колес коэффициент ширины венөа по меңосевому расстоянию

Межосевое расстояние из условия контактной выносливости активных поверхностей зубьев:  

Для прямозубых колес , а передаточное число редуктора U=3,15

мм

Ближайшее значение межосевого расстояния по ГОСТ 2185-66 мм

Нормальный модуль зацепления:  мм

Принимаем по ГОСТ 9563-    мм

Определим число зубьев шестерни и колеса:

Принимаем ; тогда

Уточненное значение угла наклона зубьев:

Основные размеры шестерни и колеса:

Диаметры делительные мм

мм

Проверка: мм

Диаметры вершин зубьев:

мм

мм

Ширина колеса: мм

Ширина шестерни: мм

Определяем коэффициент ширины шестерни по диаметру:

Окружная скорость колес и степень точности передачи:

м/с

При такой скорости для прямозубых колес следует принять 8-ю степень точности.

Коэффициент нагрузки:

Из табл. 3.5 при  твердости НВ 350 и консольным расположении зубчатых колес относительно опор

По табл. 3.4 при м/с и 8-й степени точности  

По табл. 3.6 для прямозубых колес при  м/с имеем  . Таким образом

Проверка контактных напряжений:  МПа

Силы, действующие в зацеплении

окружная

радиальная  

Проверяем зубья на выносливость по напряжениям изгиба:

Здесь коэффициент нагрузки  По табл. 3.7 при  твердости НВ  и консольном расположении зубчатых колес относительно опор  По табл. 3.8 Таким образом, коэффициент   - коэффициент, учитывающий форму зуба и зависящий от эквивалентного числа зубьев

у шестерни

у колеса

=3,70 и 3,60

Допускаемое напряжение:

По табл. 3.9 для стали 45 улучшенной при твердости НВ 350

Для шестерни МПа; для колеса  МПа

- коэффициент безопасности, где (табл. 3.9), (для поковок и штамповок). Следовательно, .

Допускаемые напряжения:

для шестерни МПа

для колеса МПа

Находим отношения :

для шестерни  МПа

для колеса МПа

Дальнейший расчет следует вести для зубьев колеса, для которого найденное отношение меньше.

Определяем коэффициенты  и :

=1

для средних значений коэффициента торцового перекрытия  и 8-й степени точности = .

Проверяем прочность зуба колеса:

МПа  МПа.

Условие прочности выполнено.