Розрахунок зубчастих коліс коробки передач на міцність

При розрахунках коробки передач розрахунковий момент визначається по максимальному крутному моменту двигуна. Розрахунок шестерень проводиться: на міцність - по напруженнях згину зубів і на довговічність - по контактних напруженнях. В основу розрахунків покладена залежність Бєляєва-Герца для найбільших нормальних напружень у зоні контакту, що виникають при стисканні двох циліндрів.

Напруження згину розраховують за формулою

,

де _й - напруження згину, Па;

Р - окружне зусилля, Н;

у - коефіцієнт форми зуба.

Окружне зусилля розраховують за формулою

де і_к - передаточне число до зубчастого колеса, що розраховується; r₀ - радіус початкової окружності зубчастого колеса, м.

Коефіцієнт форми зуба приблизно визначають за формулою

.

Допустимі напруження згину зубів наведені в табл. 11 [4].

Таблиця 11 - Допустимі напруження згину зубів, МПа

Контактні напруження визначають за формулою:

,

де _сж - контактні напруження, Па;

Е - модуль пружності 1 -го роду, Па;

- кут зачеплення шестерень, град;

Кут зачеплення шестерень - = 20° [7].

r₁, r₂ - радіуси початкових окружностей шестерень у парі, м;

«+» - для зовнішнього зачеплення; «-» - для внутрішнього зачеплення.

Модуль пружності 1-го роду - Е = 2, 1× 10⁵ МПа[6].

Допустимі напруження стискання наведені в табл. 12 [4].

Таблиця 12 - Допустимі напруження стиску, МПа