Передачи коробки скоростей закрытые, расчет ведем по методике расчета цилиндрических зубчатых передач по ГОСТ 21354-78.
Зубчатые передачи проверяют на контактную выносливость зуба и на выносливость при изгибе по формулам:
ZH = 1,76 (при a = 20°; b = 0°) – коэффициент учитывающий форму сопряженных поверхностей зуба.
ZM = 274 (для стальных колес) - коэффициент учитывающий механические свойства материала сопряженных колес.
Ze = 0,9 (при a = 20°; b = 0°) - коэффициент учитывающий суммарную длину контактных линий.
– расчетная окружная сила
d = m × Z – диаметр делительной окружности
m – модуль зубчатого колеса
МКР – крутящий момент на рассчитываемом валу
КН – коэффициент нагрузки
КН = КНa × КНb × КНv
КНa = 1 (прямозубые колеса) – коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями.
КНb - коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по ширине венца, выбирается по таблице (конспект).
КНv – динамический коэффициент, зависящий от окружной скорости, степени точности, твердости поверхности.
|
|
b – ширина венца зубчатого колеса
- передаточное число
Формула для проверки передач на выносливость при изгибе:
YF – коэффициент формы зуба, выбирается по таблице (конспект).
KF - коэффициент нагрузки
КF = КFb × КFv
КFb - коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по длине зуба.
КFv – динамический коэффициент.
КFv = 2КHv – 1 при НВ < 350
Рассчитываем передачу
Рассчитываемое колесо Z = 24 b = 15мм, m = 2,5 мм
расположение консольное.
Степень точности 7С, НВ < 350
Диаметр делительной окружности d = m × Z = 2,5 × 24 = 60 мм
Крутящий момент:
Окружная сила:
Передаточное число
Коэффициент нагрузки
КН = КНa × КНb × КНv = 1 × 1,1 × 1,21 = 1,33
КНa = 1 (a = 20°; b = 0°)
КНb = 1,1 ( )
КНv = 1,21 ( )
Проверяем передачу на контактную выносливость
Коэффициент формы зуба
УF = 3,96 (при Z = 24)
Коэффициент нагрузки
КF = КFb × КFv = 1,37 × 1,42 = 1,94
КFb = 1,37 ( )
КFv = 2КHv – 1 = 2 × 1,21 –1 = 1,42
Проверяем передачу на выносливость при изгибе.
Назначаем материал зубчатого колеса –
сталь 40НХ закалка ТВЧ сквозная 48…56 HRC