Так как основной причиной выхода из строя зубьев закрытых передач, работающих при обильной смазке, является усталостное контактное выкрашивание, то проектный расчёт закрытых передач выполняется на контактную выносливость, а затем после уточнения параметров передачи, проверяют действительное контактное напряжение и сравнивают их с допускаемыми с последующей проверкой зубьев на выносливость при изгибе.
При проектировочном расчете определяют предварительное значение среднего делительного диаметра шестерни по формуле (4.1) [2, с.46]:
,мм (4.7)
где Kd ‑вспомогательный коэффициент, МПа;
ψbd ‑коэффициент ширины зубчатого венца шестерни относительно её среднего делительного диаметра;
KHb ‑коэффициент, учитывающий неравномерность нагрузки по ширине венца;
KHV ‑коэффициент, внешней динамической нагрузки.
Kd =770 МПа ─ для прямозубых передач [2, с.46];Т1=46 Н·м ─ по расчётам (табл. 2.1); ψbd=0,5 ─ по [2, с.46]; KHb =1,25 ─ по графику [2, с.35] рис. 3.2; KHV =1,25 ─ по [2, с.34] табл. 3.3; U=3,2 ─ по расчётам; [σН]=384,5 МПа ─ по расчётам.
|
|
Определяем ширину венца шестерни по формуле:
b1=ybd×d’m1, мм (4.8)
b1 =0,5×81,79=41 мм.
Определяем угол делительного конуса:
δ1’=arctg(1/U) (4.9)
δ1’=arctg(1/3,2)=17,4º
Определяем внешнее конусное расстояние:
. (4.10)
При этом необходимо выполнение условия (b/R≤0,3).
;
b/R=41/157,25=0,26;
0,26≤0,3 ─ условие выполняется.
Определяем внешний делительный диаметр шестерни:
(4.11)
.
Предварительно принимаем Z1 =17 и определяем внешний окружной модуль зацепления:
m’te=d’e1/z’1,мм; (4.12)
m’te=94,05/17=5,5 мм.
Округляем m’te до стандартного mn в соответствии с [2,с.36] табл.3.5:
mte= mn=6 мм, при выполнении условия mte ≥(1/8─1/10)b:
(1/8─1/10)b=(5,1─4,1);
6≥(5,1─4,1) ─ условие выполняется.
Определяем число зубьев шестерни:
Z1= de1 /mte; (4.13)
Z1= 94,05 /6=16;
Z2=Z1·U; (4.14)
Z2=16·3,2=52.
Уточняем истинное передаточное число:
U= Z2/Z1 (4.15)
U= 52/16=3,25.
Отклонение U от заданного значения не должно превышать ±3٪, в нашем случае это условие соблюдается.
Действительные величины углов делительных конусов:
δ1=arctg(Z1/ Z2); (4.16)
δ2=arctg(Z2/ Z1). (4.17)
δ1=arctg(16/ 52)=17,1º;
δ2=arctg(52/16)=72,9º.
Действительное внешнее конусное расстояние:
. (4.18)
.
Средний модуль зацепления:
(4.19)
Определяем средний делительный диаметр окружности шестерни и колеса:
dm1=Z1×mm; (4.20)
dm2=Z2×mm. (4.21)
dm1=16×5,25=84мм;
dm2=52×5,25=273мм.
Определяем условное межосевое расстояние:
(4.22)
.