Усилия в зацеплении
Окружная сила Ft = 2 · T2 / d2 = 2 · Tвых×103 / d2 =2×415,9×103/178,4 = 4663 H;
радиальная сила Fr = Ft · tga / Сosb =4663×tg20° /0,9808 = 1730 H;
осевая сила Fа = Ft · tgb = 4663 × 0,1989 = 928 H.
Для проверки передачи по контактным напряжениям необходимо пересчитать:
ea =[1,88 – 3,2× (1/Z1 +1/Z2)]×сosb =[1,88 – 3,2×(1/32+1/70)]×0,9808 =1,7.
По таблице 4.10 [1.1] KHV =1,015, а КHb = 1,02 (см. выше), тогда
KH = КHb × КHV = 1,015 1,02 = 1,04.
Контактное напряжение
Таким образом, недогруз передачи составляет D = (([sH] – sH) / [sH]) · 100% = ((509 – 486)/509)×100% = 4,5% < 10%, т.е. контактная прочность передачи обеспечивается.
Проверочный расчёт зубьев передачи по напряжениям изгиба
Напряжение изгиба у основания зуба
sF = (YFS ·YFb ×Ft · KF) / (b · mn) £ [sF] ,
где YFS - коэффициент формы зуба, YFb - коэффициент повышения прочности косозубых передач по напряжениям изгиба.
YFb = KFa × Yb /ea ,
где KFa = 1,22 (таблица 4.11 [1.1]) – коэффициент неравномерности нагрузки одновременно зацепляющихся пар зубьев;
Yb - коэффициент, учитывающий повышение изгибной прочности вследствие наклона контактной линии к основанию зуба и неравномерного распределения нагрузки.
Yb = 1- b°/140 =1 – 11,25/140=0,92,
YFb =1,22×0,92/1,7 =0,66.
KF = KFb × KFV – коэффициент нагрузки при изгибе,
где KFb =1,05 (рисунок 4.2 [1.1]); KFV =1,045 (таблица 4.10 [1,1]).
KF = 1,05 × 1,045 = 1,10.
Вычисляем эквивалентное число зубьев шестерни и колеса:
ZV1 = Z1 / cos3b =32/ 0,98083=34;
ZV2 = Z2 / cos3b = 70/ 0,98083=74.
Для нулевого смещения при ZV1 =34 находим по рисунку 4.3 [1.1] YFS1 = 3,8. Аналогично при ZV2 =74 получим YFS2 =3,73.
Сравниваем относительную прочность зубьев по соотношениям
[sF]1 / YFS1 = 278/3,8=73 МПа;
[sF]2 / YFS2 =252/3,73=67,6 MПа.
Получаем, что менее прочными по изгибным напряжениям являются зубья колеса. Поэтому дальнейшие расчеты ведутся по параметрам колеса.
sF = sF2 = (3,73×0,66×4663×1,1)/(52×2,5)=97 МПа < [sF]2 = 257 МПа, т.е. условие прочности соблюдается.