Розробка привода ведучого вала привода візка (потужність на вихідному валу - 3.0 кВт, частота обертів вихідного валу - 45 об/хв), страница 4

, де  – границя контактної витривалості поверхонь зубців, яка відповідає базовому числу циклів напружень;  – коефіцієнт довговічності;  – коефіцієнт, що враховує вплив шорсткості спряжених поверхонь зубців;  – коефіцієнт, що враховує вплив колової швидкості;  – коефіцієнт, що враховує розмір зубчастого колеса;  – коефіцієнт запасу міцності.

Отже почнемо знаходити складові вищевказаної формули:

для шестерні

,

,

;

для колеса

,

,

.

З двох отриманих значень обираємо менше. Отже допустиме напруження дорівнює .

Допустиме граничне контактне напруження

при дії максимального навантаження

 – для шестерні,

 – для колеса.

Визначення допустимих напружень на згин

Допустимі напруження на витривалість зубців при згині розраховуємо окремо для шестерні і колеса за формулою:

, де  – границя витривалості зубців на згин при базовому числу циклів напружень для пульсуючого циклу навантаження;  – коефіцієнт, що враховує вплив двобічного прикладання навантаження;  – коефіцієнт довговічності;  – коефіцієнт, що враховує вплив шорсткості перехідної поверхні залежно від способу обробки;  – коефіцієнт, що враховує розмір зубчастого колеса;  – коефіцієнт, що враховує градієнт напружень і чутливість матеріалу до концентрації напружень;  – коефіцієнт запасу міцності на згин.

Отже почнемо знаходити складові вищевказаної формули:

для шестерні

,

,

,

,

,

,

,

;

для колеса

,

,

,

,

,

,

,

.

Граничне допустиме напруження на згин для попередження залишкових

деформацій або крихкого злому зубців

, де  – базове значення граничного напруження зубців при згині максимальним навантаженням;  – коефіцієнт запасу міцності.

, де  – коефіцієнт, що враховує спосіб одержання заготовки;  – коефіцієнт, що враховує ймовірність неруйнування.

 – для шестерні,

 – для колеса.

4.6.3 Проектний розрахунок

Міжосьова відстань

Визначаємо орієнтовно зовнішній ділильній діаметр:

, де  – допоміжний коефіцієнт;  – крутний момент на колесі;  – попереднє значення передатного числа;  – попереднє значення допустимого контактного напруження;  – коефіцієнт, що враховує нерівномірність розподілу навантаження по ширині вінця;

Т2=143*103 Н*мм

,

,

,

За рекомендацією вибираємо число зубців шестерні Z1=24; Z2=Z1*u=24*2=48;

Визначаємо  зовнішній коловий модуль:

me=de2/Z2=190.5/48=3.968, приймаємо 4.

Уточнюємо зовнішній ділильний діаметр:

de2=me*Z2=4*48=192 мм.

Визначаємо зовнішню конусну відстань:

мм.

Визначаємо ширину вінців:

b=b1=b2bRe*Re=0.285·107.33=30.59 мм.  

Приймаємо b=30 мм.

Умова b=30мм<10·me=40мм;

Визначаємо середню конусну відстань

Rm=Re-0.5·b=107.33-0.5·30=92.33 мм.

Визначаємо середній коловій модуль зубців:

mm=me(Rm/Re)=4(92.33/107.33)=3.44мм.

Визначаємо середній ділильний діаметри шестерні та колеса:

dmi=mm·Zi;          

d1=3.44·24=82.56мм.

d2=3.44·48=165.12мм.

Визначення модуля

.

Із стандартного ряду приймаємо m=2.5мм.

Визначення ширини зубчастого вінця колеса і шестерні

Ширину шестерні виконують дещо більшою від ширини колеса для компенсації неточностей установки в осьовому напрямку.

.

Із стандартних значень приймаємо такі: b1=60мм, b2=56мм.

Визначення сумарної кількості зубців шестерні і колеса

Визначення кількості зубців шестерні

Визначення кількості зубців колеса

Уточнюємо передатне число

Визначимо розбіжність: . Розбіжність допустима.

Уточнюємо міжосьову відстань

.

Одержане значення  дорівнює раніше прийнятому  з ряду стандартних.

Визначаємо діаметри ділильних кіл шестерні та колеса

,

Визначаємо колову швидкість зубчастих коліс

.

При коловій швидкості  приймаємо 8-й ступінь точності.

4.6.4. Перевірний розрахунок на контактну витривалість.

Розрахункове контактне напруження:

Визначаємо:

1). Zm- коефіцієнт, що враховує механічні властивості матеріалів. Для сталевих зубчастих коліс Zm=190 мПа;

2). ZH - коефіцієнт, що враховує форму спряжених поверхонь зубців у                                                                                  полюсі зачеплення. ZH=2,46

Коефіцієнт, що враховує сумарну довжину контактних ліній:

Фактичний коефіцієнт ширини колеса за початковим діаметром: