Проверка зубьев передачи на изгиб. Проверим зубья на выносливость по напряжениям изгиба по формуле 3.25[1]:

Проверим зубья на выносливость по напряжениям изгиба по формуле 3.25[1]:

sF= £ [sF]

Здесь коэффициент нагрузки KF= KFbxKFv(см. стр. 42[1]). По таблице 3.7[1] выбираем коэффициент расположения колес KFb= 1, 221, по таблице 3.8[1] выбираем коэффициент KFv=0, 442. Таким образом коэффициент KF= 1, 221 x0, 442 = 0, 54. YF- коэффициент, учитывающий форму зуба и зависящий от эквивалентного числа Zv(см. гл.3, пояснения к формуле 3.25[1]):

у шестерни: Zv1= = = 39, 517

у колеса: Zv2= = = 98, 11

Тогда: YF1= 3, 8

YF2= 3, 601

Допускаемые напряжения находим по формуле 3.24[1]:

[sF] =.

где KFL- коэффициент долговечности.

KFL=,

где NFO- базовое число циклов нагружения; для данных сталей NFO= 4000000;

NF= 60 xn xc xtS

Здесь:

- n - частота вращения, об./мин.; nшест.= 358, 099 об./мин.; nкол.= 143, 24 об./мин.

- c = 1 - число колёс, находящихся в зацеплении;

tS= 365 xLгxC xtc- продолжительность работы передачи в расчётный срок службы, ч.

- Lг=10 г. - срок службы передачи;

- С=1 - количество смен;

- tc=8 ч. - продолжительность смены.

tS= 365 x10 x1 x8 = 29200 ч.

Тогда:

NF(шест.)= 60 x358, 099 x1 x29200 = 627389448

NF(кол.)= 60 x143, 24 x1 x29200 = 250956480

В итоге получаем:

КFL(шест.)= = 0, 57

Так как КFL(шест.)< 1.0, то принимаем КFL(шест.)= 1

КFL(кол.)= = 0, 631

Так как КFL(шест.)< 1.0, то принимаем КFL(шест.)= 1

Для шестерни: soF lim b= 500 МПа;

Для колеса: soF lim b= 550 МПа.

Коэффициент [Sf] безопасности находим по формуле 3.24[1]:

[SF] = [SF]' x[SF]".

где для шестерни [SF]' = 1, 8;

[SF]' = 1;

[SF(шест.)] = 1, 8 x1 = 1, 8

для колеса [SF]' = 1, 8;

[SF]" = 1.

[SF(кол.)] = 1, 8 x1 = 1, 8

Допускаемые напряжения:

для шестерни: [sF1] = = 277, 778 МПа;

для колеса: [sF2] = = 305, 556 МПа;

Находим отношения:

для шестерни: = = 73, 099

для колеса: = = 84, 853

Дальнейший расчет будем вести для шестерни, для которой найденное отношение меньше.

Определим коэффициенты Ybи KFa(см.гл.3, пояснения к формуле 3.25[1]):

Yb= = = 0, 817

KFa=

Для средних значений торцевого перекрытия ea= 1.5 и для 8-й степени точности (n - степень точности) KFa= 0, 917.

Проверяем прочность зуба шестерни по формуле 3.25[1]:

sF1= = = 120, 78 МПа

sF1= 120, 78 МПа < [sf] = 305, 556 МПа.

Условие прочности выполнено.

Таблица 2.1 - Механические характеристики материалов зубчатой передачи

Таблица 2.2 - Параметры зубчатой цилиндрической передачи, мм

3 Предварительный расчёт валов

Предварительный расчёт валов проведём на кручение по пониженным допускаемым напряжениям.

Диаметр вала при допускаемом напряжении [tк] = 25 МПа вычисляем по формуле 8.16[1]:

dв³