Расчет конической передачи 1-2

Исходные данные выбираем из результатов кинематического расчета по табл. 15:

P₁ = 4,82 кВт;

P₂ = 4,63 кВт;

n₁ = 1445 мин^-1;

n₂ = 802,8 мин^-1;

U_1-2 = 1,8.

.

Режим нагружения – табл. 44.

 

Таблица 44

Частота вращения	Время работы в часах с использованием мощности
		Р		0,7Р		0,2Р
		Р		0,3Р		0,3Р

2.3.3.1 Проектировочный расчет

Примечание. Коническая прямозубая передача 1-2 постоянного зацепления, что необходимо учитывать при расчетах эквивалентных чисел циклов перемены напряжений.

1 Назначение материалов и расчет допускаемых напряжений

Принимается для изготовления шестерни и колеса Сталь 45 с термообработкой – улучшение.

По данным табл. 24, 25 выбираем:

· для шестерни – твердость поверхности зубьев Н₁ = 269…302 НВ (наиболее вероятная твердость Н₁ = 286 НВ), ;

· для колеса – твердость поверхности зубьев Н₂ = 235…262 НВ (наиболее вероятная твердость Н₂ = 249 НВ), .

Допускаемые контактные напряжения:

 

.

 

Для шестерни:

;

Принимается .

;

(принято );

(ожидается V<5 м/с);

(закрытая обильно смазываемая передача);

(ожидается диаметр колес меньше 700 мм);

 

Для колеса:

;

Принимается .

;

(принято );

(ожидается V < 5 м/с);

(закрытая обильно смазываемая передача);

(ожидается диаметр колес меньше 700 мм);

 

 

Для прямозубых передач в качестве расчетного контактного допускаемого напряжения принимается меньшее – .

2 Назначение коэффициентов:

 

,

 

где (прямые зубья);

(см. табл. 35 при ; положение – на консоли; колеса прирабатываются);

(принят ориентировочно).

 

3 Расчет диаметра колеса:

 

 

Принимается ближайшее стандартное значение (см. табл. 40).

4 Назначение модуля

Учитывая, что для силовых конических передач рекомендуемое число зубьев шестерни при предварительно назначаем .

 

.

 

Принимается стандартный (см. табл. 31).

5 Назначение чисел зубьев

(подбором стандартных значений модуля не удалось обеспечить целое число зубьев колеса );

.

.

.

 

6 Расчет геометрических параметров зубчатых колес:

 

;

;

;

;

(см. табл. 41).

 

Внешние диаметры выступов и впадин зубьев:

 

;

;

;

.

 

Внешнее конусное расстояние:

 

.

 

Среднее конусное расстояние:

 

.

 

Средний модуль зубьев:

 

.

 

Средние делительные диаметры шестерни и колеса:

 

;

.

7 Назначение степени точности зубчатых колес.

В зависимости от окружной скорости по табл. 33 назначается степень точности 7-В ГОСТ 1758-81.

2.3.3.2 Проверочный расчет

 

1 Проверка на контактную усталостную прочность:

 

.

.

,

 

где ;

;

;

;

;

;

– для прямых зубьев;

(см. табл. 35 при ; на консоли; колеса прирабатываются);

(см. табл. 36 при ; степень точности по норме плавности – 7; 4,55 м/с);

;

.

 

479 МПа 516 МПа – контактная усталостная прочность обеспечена.

 

2 Проверка на усталостную изгибную прочность:

 

.

 

Выясняем, по какому из зубчатых колес пары вести расчет, для чего для шестерни и колеса рассчитывается .

.

 

Для шестерни:

;

;

(нереверсивная передача);

Принимается .

;

 

.

 

Для колеса:

;

;

;

Принимается .

;

;

.

(см. табл. 22 при и );

(см. табл. 22 при и );

 

Более «слабым» элементом является колесо, по которому и ведется дальнейший расчет.

 

где (прямые зубья);

(см. табл. 35 при ; на консоли; колеса прирабатываются);

(см. табл. 36 при ; степень точности по норме плавности – 7; 4,55 м/с);

 

.

 

106 МПа < 204 МПа – изгибная усталостная прочность обеспечена.

 

3 Проверка на контактную прочность при действии максимальных перегрузок:

 

,

 

где (он же коэффициент запаса сцепления муфты фрикционной дисковой, который указан в задании на курсовое проектирование, ).

 

.

.

 

643 МПа < 1512 МПа – контактная прочность при действии максимальных перегрузок обеспечена.

 

4 Проверка на изгибную прочность при действии максимальных перегрузок:

 

.

 

где ;

 

.

.

191 МПа < 685 МПа – изгибная прочность при действии максимальных нагрузок обеспечена.