Усилия в зацеплении

Окружная сила F_t = 2 · T₂ / d₂ = 2 · T_вых× 10³ / d₂ = 2×415,9×10³/178,4 = 4663 H;

радиальная сила F_r = F_t · tga / Сosb = 4663 ×tg 20 ° / 0,9808 = 1730 H;

осевая сила F_а = F_t · tgb = 4663 × 0,1989 = 928H.

Для проверки передачи по контактным напряжениям необходимо пересчитать:

e_a =[1,88 – 3,2× (1 /Z₁ +1/Z₂)] ×сosb =[1,88 – 3,2×(1/32+1/70)]×0,9808 =1,7.

По таблице 4.10 [1.1] K_HV = 1,015, а К_Hb = 1,02 (см. выше), тогда

K_H = К_Hb × К_HV = 1,015 1,02 = 1,04.

Контактное напряжение

Таким образом, недогруз передачи составляет D = (([s_H] – s_H) / [s_H]) · 100% = ((509 – 486)/509)×100% = 4,5% < 10%, т.е. контактная прочность передачи обеспечивается.

Проверочный расчёт зубьев передачи по напряжениям изгиба

Напряжение изгиба у основания зуба

s_F = (Y_FS ·Y_Fb ×F_t · K_F) / (b · m_n) £ [s_F],

где Y_FS - коэффициент формы зуба, Y_Fb - коэффициент повышения прочности косозубых передач по напряжениям изгиба.

Y_Fb = K_Fa × Y_b /e_a,

где K_Fa = 1,22 (таблица 4.11 [1.1]) – коэффициент неравномерности нагрузки одновременно зацепляющихся пар зубьев;

Y_b - коэффициент, учитывающий повышение изгибной прочности вследствие наклона контактной линии к основанию зуба и неравномерного распределения нагрузки.

Y_b = 1- b°/ 140 =1 – 11,25/140=0,92,

Y_Fb = 1,22×0,92/1,7 =0,66.

K_F = K_Fb × K_FV – коэффициент нагрузки при изгибе,

где K_Fb = 1,05(рисунок 4.2 [1.1]); K_FV = 1,045 (таблица 4.10 [1,1]).

K_F = 1,05 × 1,045 = 1,10.

Вычисляем эквивалентное число зубьев шестерни и колеса:

Z_V1 = Z₁ / cos³b = 32/ 0,9808³=34;

Z_V2 = Z₂ / cos³b = 70/ 0,9808³=74.

Для нулевого смещения при Z_V1 = 34 находим по рисунку 4.3 [1.1] Y_FS1 = 3,8. Аналогично при Z_V2 = 74 получим Y_FS2 = 3,73.

Сравниваем относительную прочность зубьев по соотношениям

[s_F]₁ / Y_FS1 = 278/3,8=73МПа;

[s_F]₂ / Y_FS2 = 252/3,73=67,6MПа.

Получаем, что менее прочными по изгибным напряжениям являются зубья колеса. Поэтому дальнейшие расчеты ведутся по параметрам колеса.

s_F = s_F2 = (3,73×0,66×4663×1,1)/(52×2,5)=97 МПа < [s_F]₂ =257 МПа, т.е. условие прочности соблюдается.