Файл: Введение Кинематический расчет и выбор электродвигателя.docx

Радиальная сила:



Осевая сила:

3.1.6 Проверочный расчёт по контактным напряжениям и напряжениям изгиба

где – коэффициент, учитывающий механические свойства материалов сопряженных зубчатых колес . Для стальных колес = 190 .

– коэффициент, учитывающий форму сопряженных поверхностей зубьев в полюсе зацепления. Для косозубых цилиндрических передач:


где – делительный угол профиля в торцевом сечении:


– основной угол наклона зубьев:



– коэффициент, учитывающий суммарную длину контактных линий. Для косозубых передач:



где – коэффициент торцевого перекрытия:



– коэффициент нагрузки в расчётах на контактную прочность:



где – коэффициент учитывающий неравномерность распределения нагрузки по длине контактных линий.

– коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями. По [2, стр. 20, табл.9] принимаем

---

– коэффициент, учитывающий динамическую нагрузку, возникающую в зацеплении. По [2, стр. 18, табл.7] принимаем















Определяем недогрузку:



Допускаются отклонения +5% (перегрузка) и -15% (недогрузка). Условие прочности по контактным напряжениям выполняется.

Проверка зубьев по напряжениям изгиба:



где – коэффициент нагрузки:



где – коэффициент, учитывающий динамическую нагрузку, возникающую в зацеплении. По [2, стр. 22 табл. 10] принимаем

– коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по длине контактных линий:



– коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями. По ГОСТ 21354–87 принимают



– коэффициент, учитывающий форму зуба колеса. По [1, стр. 25, табл. 2.10] принимаем

---

– коэффициент, учитывающий наклон зуба. Для косозубых колёс:





– коэффициент, учитывающий перекрытие зубьев. Для косозубых колёс:







где – коэффициент, учитывающий форму зуба шестерни. По [1, стр. 25, табл. 2.10] принимаем



Условие прочности по напряжениям изгиба для шестерни и колеса выполняется.

3.1.7 Проверочный расчёт на прочность зубьев при действии пиковой нагрузки

Расчёт по контактным напряжениям.

Для предотвращения остаточных деформаций или хрупкого разрушения поверхностного слоя контактное напряжение не должно превышать допускаемое напряжение :



где – коэффициент перегрузки:



– контактное напряжение при действии номинального момента T.





Условие прочности выполняется.

Расчёт по напряжениям изгиба.

Для предотвращения остаточных деформаций и хрупкого разрушения зубьев напряжение изгиба при действии пикового момента не должно превышать допускаемое



где

---

– напряжение изгиба, вычисленное при расчётах на сопротивление усталости.

Проверка должна выполняться для зубьев колеса и шестерни в отдельности.

Для шестерни:





Для колеса:





Условие прочности для шестерни и колеса выполняется.

3.2 Расчёт цилиндрической косозубой передачи быстроходной ступени

3.2.1 Выбор твёрдости, термической обработки и материала колёс.

По [1, стр. 12, табл. 2.1] принимаем для изготовления шестерни и колеса сталь 40Х.

Шестерня:

Термообработка: улучшение и объёмная закалка.

Механические характеристики: твёрдость в сердцевине , на поверхности ;

Колесо:

Термообработка: улучшение.

Механические характеристики: твёрдость в сердцевине и на поверхности ; ; .

Присваиваем шестерне индекс 1, а колесу индекс 2.

Определяем среднюю твёрдость:

Для шестерни:



Для колеса:

3.2.2 Расчёт допускаемых контактных напряжений.

Допускаемое контактное напряжение:



где — предел контактной выносливости [1, стр. 13, табл 2.2].





– коэффициент запаса прочности. По [1, стр. 13] принимаем для шестерни и колеса

---

.

Определяем коэффициент долговечности :



где ­­– показатель степени: при при

– число циклов, соответствующее перелому кривой усталости:



– расчётное число циклов нагружения:



где – число вхождений в зацепление зуба рассчитываемого колеса за один его оборот (для шестерни и колеса ).

– суммарное время работы передачи.



Предварительно рассчитаем значение















– коэффициент, учитывающий шероховатость поверхности.

– коэффициент, учитывающий окружную скорость зубчатой передачи.

– коэффициент, учитывающий вязкость смазки передачи.

– коэффициент, учитывающий геометрические размеры передачи.

---