Определение усилий в зацеплении

Определение усилий в зацеплении зубчатых колёс необходимо для расчёта валов и подбора подшипников.

Окружное усилие в зацеплении F_ti, Н, определяют по формуле:

F_t=2∙ T/d_w, (3.5)

где T – крутящий момент на валу, Н·мм; d_w – диаметр делительной окружности колеса, мм.

Подставляя численные значения в формулу 3.5, получаем

F_t=2∙ T/d_w=2∙ 213, 42∙ 10³/63=6775 Н

Радиальное усилие в зацеплении F_r, Н, определяют по формуле

F_r=F_t∙ tga_w (3.6)

где a_w – угол зацепления (стандартный a_w=20°);

Подставляя численныезначения в формулу 3.6, получаем:

F_r=F_t∙ tga_w=6775∙ tg20°=2466 Н

Направление сил в прямозубой передече показано на рисунке 3

Рисунок 3- Силы в зацеплении цилиндрических зубчатых колёс

4 Расчёт закрытой зубчатой передачи

4.1 Выбор материала и определение допускаемых напряжений

Подробное описание выбора материала для зубчатых колёс приведено в пункте 3.1. Выбираем сталь 40X, значения приведены в таблице 3.

Таблица 3- свойства стали 40Х

	Механические свойства	Термическая обработка
твердость	предел прочности GB, МПа	предел текучести GT, МПа
HB	HRC
Колесо		-			Улучшение	1.1	1.75
Шестерня		-			Улучшение	1.1	1.75

Определив коэффициенты (смотри пункт 3.1) по формуле (3.1) определяем допускаемые контактные напряжения:

Определив эти величины в качестве допускаемого для проектировочного расчёта для шевронного зацепления. При этом должно выполняться условие: , где - меньшее из двух значений

и . Иначе принимают

Условие выполняется.

Допускаемое напряжение на выносливость зубьев при изгибе , МПа, определяют раздельно для шестерни и колеса по формуле (3.2)

Приняв коэффициенты согласно пункту 3.1: ; ; ;

; ; .