Проверочный расчет зубьев конического колеса на выносливость по контактным напряжениям

 

В силовых передачах зубья шестерни чаще попадают в зацепление (в передаточное число раз), чем зубья колеса. Поэтому материал и термообработку шестерни назначают такими, чтобы ее зубья имели большее допускаемое контактное напряжение s _HР1, чем зубья колеса s _HР2 .

Контактные напряжения на рабочих поверхностях зубьев шестерни и колеса равны. Контактная прочность зубьев колеса меньше, поэтому именно зубья колеса подвергают проверочному расчету на контактную выносливость [5, с. 184]:

(5.5)

 

где Т_1Н – расчетный крутящий момент на шестерне, Нм; его вычисляют по зависимости: ;

d_e1 – внешний делительный диаметр шестерни, мм;

s _H, s _HР2 – фактическое (в зоне зацепления) и допускаемое контактные напряжения для материала колеса, МПа.

Уточнение расчетных коэффициентов нагружения передачи выполняют по значению фактической окружной скорости в зацеплении колес:

 

По величине фактической окружной скорости уточняют степень точности изготовления конической передачи (табл. 3.4). Затем по уточненной степени точности изготовления передачи вычисляют по ф. (3.5) коэффициент К_Hb и выбирают по табл. 3.8 коэффициент K_HV.

Современные технологии общего машиностроения допускают запас прочности зубьев колес не более 15…20%, а перегрузку зубьев по контактным напряжениям не более 5% [5, с. 159]:

Если запас контактной прочности зубьев колеса превышает 15…20%, то следует уменьшить длину зуба b_w до ближайшего предшествующего по ГОСТ 12289-76 или заменить материалы и термообработку колеса и шестерни с целью понижения поверхностной прочности их зубьев.

Если зубья колеса перегружены более чем на 5%, то необходимо:

· увеличить длину зуба колеса b_w;

· перейти к следующему стандартному значению внешнего делительного диаметра колеса d_e2 ;

· заменить материалы и термообработку шестерни и колеса с целью повышения поверхностной прочности их зубьев;

· расчет повторить.