Проектирование коробки скоростей (число скоростей = 21) токарно-винторезного станка, страница 5

  - скоростной коэффициент.

Для увеличения запаса надёжности работы зубчатого зацепления примем  ,

, где

окружная сила в зубчатом зацеплением

динамическая нагрузка в зацеплении.

, где

 окружная скорость шестерни;   [6]

  ширина шестерни;

  межосевое расстояние;

  ошибка в шаге зубчатых колёс;

  передаточное отношение .

 для зубчатой передачи 7-ой степени точности.  [5]

Подсчет  необходимо производить для быстроходных колёс, у которых окружная скорость не ниже . 

Допускаемые напряжения изгиба при длительном цикле работы передачи, для колеса т.к. оно является наименее прочным.

 , [5] где

- придел выносливости выбирается по табл.2.3[5];

- коэффициент запаса прочности, т.к. термообработка – улучшение;

- коэффициент учитывающий влияние двустороннего приложения нагрузки;

 - коэффициент учитывающий влияние шероховатости (шлифование);

- коэффициент долговечности [5].

Первый блок:

    [1]

;

;

Ширина колеса b = 30 (мм).

.

Условие прочности зубьев выполняется.

Аналогично проводим расчет для остальных блоков передач коробки скоростей, найденные значения заносим в таблицу 1.

2.5.2  Расчёт зубьев шестерен на контактную прочность

Допускаемые контактные напряжения при расчёте рабочих поверхностей зубьев принимаются в зависимости  от их твёрдости:

Допускаемые контактные напряжения при длительном цикле работы передачи, для колеса т.к. оно является наименее прочным.

, [5] где

- придел контактной выносливости выбирается по табл.2.2[5];

- коэффициент запаса прочности с однородной структурой материала; 

  - коэффициент учитывающий влияние шероховатости;

- коэффициент учитывающий влияние

окружной скорости.                                         Рисунок 1-Контактное напряжение

- коэффициент долговечности, при условии.      [5]

Контактное напряжение:

   [3]

Условие прочности зубьев по контактным напряжениям выполняется.

Расчет для остальных зубчатых передач можем провести при помощи программы «Компаса – Shaft 2D, в частности Компаса-Gears 5.5.02». Пример расчета приведен в приложении Б.

Результаты всех вычислений сводим в таблицу 1:

Таблица 1

Передача	m, мм	aw, мм	Z	dw, мм	da, мм	bw, мм	[σ]h ,МПa	[σ]f ,МПа	σh ,МПа	σf ,МПа	Материал
1-1’	2	105	41	82	86	20	1785	1058	893,3	263,3	40Х
			64	128	132
2-2’			47	94	98	20			891,1	257,6
			58	116	120
3-3’			53	106	110	20			798,3	255,9
			52	104	108
4-4’	2,5	90	24	60	65	25	1785	1058	909,2	290,2	45
			48	120	125
5-5’			36	90	95	25			901,2	283,7
			36	90	95
6-6’	3	180	40	120	126	30	515,5	258,5	359,3	160,2	45
			80	240	246
7-7’			80	240	246	30	515,5	258,5	356,1	138,2
			40	120	126
9-9’	3	180	40	120	126	30	1785	1058	1115	507,1	45
			80	240	246
10-10’			80	240	246	30	1785	1058	543,6	206,9
			40	120	126
8-8’	3	225	48	150	156	30	1785	1058	752,3	284,6	45
			96	300	306
11-11’	4	225	22	92	100	40	1785	1058	1355,5	723,8	45Х
			86	358	366