Окружная сила на среднем диаметре:
Ft1 = 2T1 · 103 / dm1 = 6581,4 Н
Для передачи с круговыми зубьями осевая сила на шестерне при совпадении направления ее вращения с направлением наклона зуба шестерни определяется:
Fа1 = Ft1 · (0,44 · sind1 + 0,7 · cosd1) = 5222 Н
При противоположном направлении ее вращения:
Fа1¢ = Ft1 · (0,44 · sin d1 – 0,7 · cos d1) = - 3643 Н
Радиальная сила на шестерне для первого случая:
Fr1 = Ft1 · (0,44 · cosd1 – 0,7 · sind1) = 1530 Н
Для второго случая:
Fr1¢ = Ft1 · (0,44 ·cosd1 + 0,7 · sind1) = 4042 Н
Осевая и радиальная силы на колесе соответственно равны:
Fа2 = Fr1 = 1530 Н Fr2 = Fа1 = 5222 Н
Fа2¢ = Fr1¢ = 4042 Н Fr2¢ = Fа1¢ = -3643 Н
2. РАСЧЕТ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ЗУБЧАТОЙ ПЕРЕДАЧИ ТИХОХОДНОЙ СТУПЕНИ
Выбор материалов и допускаемые напряжения
Диаметры заготовок для шестерни и колеса косозубой передачи
143,15 мм
dз4 = dз3 · U2 = 143,15 · 4,5 = 644,2 мм
Размеры характерных сечений заготовок:
Sc3 = 0,5 · dз3 = 0,5 · 143,15 = 71,58 мм
Для колес тихоходной передачи выбираем такие же материалы, как и для колес быстроходной передачи (см. п. 2.1).
В этом случае при расчете допускаемых контактных напряжений по формуле (1):
|
|
Для шестерни:
1059 МПа
SH3 = SH1 = 1,2;
NНО3 = NНО1 = 8,69 · 107
Для колеса:
641 МПа
SH4 = SH2 = 1,1
NНО4 = NНО2 = 2,35 · 107
Определяем эквивалентное число циклов напряжений
NНЕj = Nåj · KНЕ,
где KНЕ = 0,18 (см. п. 2.1).
Nåj = 60 · tå · n j;
Nå3 = 60 · tå · n 11 = 60 · 10 000 · 207 = 124,2 · 106
Nå4 = 60 · tå · n 111 = 60 · 10 000 · 46 = 27,6 · 106
NНЕ3 = Nå3 · KНЕ = 124,2 · 106 · 0,18 = 25,356 · 106
NНЕ4 = Nå4 · KНЕ = 29,3 · 106 · 0,18 = 5,274 · 106
Находим коэффициент долговечности:
Определяем допускаемые контактные напряжения:
1059 / 1,2 · 1,2 = 1085 МПа
641 / 1,1 · 1,28 = 745,89 МПа
При расчете косозубых и шевронных передач s HP выбирается как наименьшее из двух, получаемых по формулам.
sHP = 0,45 · (sHP3 + sHP4 ) = 823,9 МПа
sHP = 1,23 · sHPj min = 1,23 · sHP4 = 917,44 МПа
Выбираем наименьшее из полученных значений sHP = 823,9 МПа
При расчете допускаемых напряжений изгиба по формуле (2):
для шестерни:
600 МПа
SF3 = SF1 = 1,9
KFC3 = KFC1 = 0,75
KFE3 = KFE1 = 0,04
для колеса:
485 МПа
SF4 = SF2 = 1,65
KFC4 = KFC2 = 0,65
KFE4 = KFE2 = 0,06
Для определения коэффициента долговечности находим эквивалентное число циклов напряжений N FЕj:
NFЕ3 = Nå3 · KFЕ3 = 139,2 · 106 · 0,04 = 5,56 · 106
NFЕ4 = Nå4 · KFЕ4 = 29,3 · 106 · 0,06 = 1,758 · 106
При N FЕj ³ N FО = 4 · 106 принимаем КFL3 = 1, а
Определяем допускаемые напряжения изгиба по формуле (2)
600 / 1,9 · 1 · 0,75 = 237 МПа
485 / 1,65 · 1,095 · 0,65 = 209 МПа