Проверка зубьев передачи на контактную прочность

Определяем расчетные контактные напряжения по формуле:

,

где Е_пр - приведенный модуль упругости, равный Е_пр = 2,1*10⁵ МПа;

Т₁ – крутящий момент на валу шестерни, кН*м;

К_Н – коэффициент расчетной нагрузки;

- допускаемое контактное напряжение, МПа;

α = 20º - эвольвентный угол зацепления.

Определяем коэффициент расчетной нагрузки:

К_Н = К_Нβ * К_Нv

Ранее было принято: К_Нβ =1.

Для того, чтобы найти коэффициент динамической нагрузки по контактным напряжениям К_нv необходимо определить окружную скорость ведущего вала:

Учитывая, что V₁ = 1,978м/с, по табл. 8.2 /1/ назначаем 9 ^ую степень точности.

Далее по таблице 8.3 /1/ находим: К_Нv = 1,09.

Определяем коэффициент расчетной нагрузки:

К_Н = К_{Н β} * К_Нv = 1,2.

Определяем расчетные контактные напряжения:

;

= 473 МПа;

[ ]= = 413…478 МПа.

3.6 Проверочный расчет по напряжениям изгиба

Проверяем по формуле:

,

где Y_F – коэффициент формы зуба;

F_t – окружная сила передачи, кН;

K_F – коэффициент расчетной нагрузки;

b_w2 – ширина венца колеса, мм;

m – модуль зацепления.

Значение Y_F найдем по рис. 8.20 /1/:

. b_w2=60мм

m=3

Вычисляем силы действующие в зацеплении

- окружная сила:

F_t=2*T₁/d₁=2*72501/60=2416,7H

-радиальная сила:

F_r=F_t*tga=2416,7*tg20⁰=879,6H

Определяем коэффициент расчетной нагрузки:

К_F = К_Fβ * К_Fv

К_Fβ=1,07

К_Fv=1,22

К_F=1,3

Y_F1=4,13

Y_F2=3,75

[ ] / Y_F1=65,37

[ ] / Y_F2=210/3,75=56

Вычисляем напряжение изгиба:

= = 65,45 МПа.

σ_F = 65,45 МПа < = 210 МПа.

условие выполнено.

4 ЭСКИЗНАЯ КОМПОНОВКА РЕДУКТОРА

4.1 Разработка конструкции валов

Определяем диаметры валов под подшипники:

Размер d_п следует брать кратным 5 (при d_п ≥ 20 мм).

Так как диаметр ведущего вала, куда устанавливается подшипник: d₁ = d₁ + 5 мм = 43 +5 = 48 мм d_п1 = 50 мм согласно ГОСТу 8338-75. Аналогично для ведомого вала: т.к. d₂ = d₂ + 5 мм = 60 + 5 =65 мм d_п2 = 65 мм согласно ГОСТу 8338-75. Концы валов предпочтительнее выполнять цилиндрическими по ГОСТу 12080-66. Диаметры цилиндрических концов валов получают по выражению: