Расчет закрытой косозубой цилиндрической передачи

Исходные данные

Частота вращения шестерни: ω2=108,4с-¹;

Момент передаваемый шестерней: Т2=67,7.103 Н.мм;

Передаточное число: U2=5;

Расчет на контактную прочность

Выбор материала и термообработки

Сталь 40Х, для колеса и шестерни закалка поверхностного слоя ТВЧ.

Gнlim - предел контактной выносливости при базовом числе циклов нагружений. [

7, с8; 6, с254]

для шестерни Gнlim=17HRC+200=1050мПа; HRC=50

для колеса Gнlim=17HRC+200=1050мПа; HRC=50

Определение допускаемых контактных напряжений

(22)

где Sн – коэффициент безопасности [ (Sн=1,2) 7, табл306];

КнL – коэффициент долговечности [ (КнL= 1) 7, табл305];

Nно – базовое число циклов перемены напряжений [7, табл307]

Nне - эквивалентное число циклов

(23)

где а – число зацеплений зуба за один оборот колеса(а=1);

ω – угловая скорость вала, рад/с;

Ln – срок службы передачи, ч (Ln=10000);

-для шестерни

- для колеса

Выбираем [σ]н2=[772]мПа, т.к. материал и обработка выбраны одинаковыми.

Межосевое расстояние

(24)

где Zм – коэффициент, учитывающий механические свойства материалов сопряженных колес, для пары стальных колес Zм=271;

Zε – коэффициент, учитывающий суммарную длину контактных линий, предварительно принимаем Zε=0,85;

Zн – коэффициент, учитывающий форму сопряжения поверхностей зубьев, предварительно принимаем Zн=1,75

Тш – крутящий момент на шестерни, Н.мм;

Тш=67,7.103 Н.мм

Кн – коэффициент нагрузки, предварительно принимаем Кн=1,3

Кнl - коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки между зубьями, для косозубых Кнl=1,1

Ψba – коэффициент ширины колеса в зависимости от межосевого расстояния [(Ψba=0,315) 7, табл314];

[σ]н – расчетное контактное напряжение, для косозубых колес.

Межосевое расстояние первой передачи

По ГОСТ 9563-60 принимаем аw=112мм.

Межосевое расстояние второй передачи

По ГОСТ 9563-60 принимаем аw=180мм

Геометрические параметры зубчатой передачи

Первой ступени

Модуль нормальный: mn=2

Число зубьев колес:

Суммарное число:

(26)

Уточняем угол наклона зубьев β:

(27)

Число зубьев шестерни:

(28)

Число зубьев колеса:

(29)

Определим фактическое передаточное число:

(30)

Отклонение состовляет:

отклонение не превышает допустимое

Делительный диаметр:

Шестерни (31)

Колеса

Диаметр вершины зубьев:

Шестерни (32)

Колеса

Диаметр впадин зубьев:

Шестерни (33)

Колеса

Диаметр основной окружности:

Шестерни (34)

Колеса

Высота зуба:

(35)

Постоянная хорда зуба:

(36)

Ширина колеса:

(37)

Ширина шестерни:

(38)

Второй ступени

Модуль нормальный: mn=3

Число зубьев колес:

Суммарное число:

(26)