Расчет зубчатых передач. Определение усилий на ползуне, допускаемых прочностью зубчатой передачи.

Размеры зубчатых передач – на основе опытных данных + 3 проверки

m = (0.05…0.1)·d₀ - модуль (d₀ – диаметр опор главного вала)

А = (2…7) ·d₀ - межосевое расстояние;

В = (10…20) ·m – ширина колеса.

Для расчета задаются: m, Z_к, Z_ш, U, b_к, b_ш, a_tw- угол зацепления; b_b – угол наклона зуба.

R, λ, P_н, d₀, d_ш – заданы.

Проверка по окружной скорости вращения:

V< [V]=0, 7…6 м/с

1-я проверка. Допускаемый максимальный крутящий момент на деформацию зубьев (пластическое смятие)

[sк]_max =4.2s_т; s_т - предел текучести материала колеса;

С = f (E_к) – коэф-т, учитывающий модуль упругости колеса и шестерни;

С₁ = f (a_s, b) – коэф-т, учитывающий угол зацепления и угол наклона зуба.

К_н = К₁ * К₂ * К₃ - коэффициент нагрузки;

К₁ = 1.3 - коэффициент перегрузки;

К₂ - коэффициент концентрации нагрузки (неравномерности распределения).

К₃ - коэффициент, учитывающий динамичность нагрузки.

(+) – для наружного зацепления (-) – для внутреннего зацепления.

2-я проверка. Допускаемый максимальный крутящий момент исходя из усталостной прочности на изгиб:

Y_к - коэффициент формы зуба (таблица);

[s-1 ]_u - предел выносливости при изгибе;

Кe - коэффициент, учитывающий степень перекрытия;

Кe = 1 - для прямозубых колес;

Кe = 1, 3 - для косозубых и шевронных колес;

К_н = К₁·К₂·К₃ - коэффициент нагрузки

К1 - коэффициент перегрузки; К₁ = 1 при усталостном расчете;

К₂ - коэффициент концентрации нагрузки;

К₃ - коэффициент эквивалентной нагрузки при изгибе (Таблица)

j’ - коэффициент, учитывающий нагружение обратным моментом, возникающим при торможении.

3-я проверка. Допустимый крутящий момент по усталостной прочности поверхности зубьев. (для закрытых передач, работающих в масляной ванне)

[ s_к ] = 2s_т - дополнительные контактные напряжения по усталостной прочности;

Кк = К₂·Кэк·К₄ - коэффициент эффективной нагрузки при расчете на контактную усталостную прочность (аналогично 1 проверке).

Кэк - коэффициент эквивалентной нагрузки, учитывающий переменность режима работы.

К₄ – коэффициент, учитывающий динамическую нагрузку в зацеплении.

Построение графика допускаемых усилий на ползуне по прочности зубчатой передачи