Расчеты механических передач (стр. 27 )

1 Назначение материалов и расчет допускаемых напряжений

Замечание. Для блочных пар 3-4 и 5-6 с целью обеспечения компактности механизма желательно принимать материал с термообработкой, обеспечивающей твердость Н > 350 HB. Однако при назначении твердости рабочих поверхностей зубьев следует иметь в виду, что большей твердости соответствует более сложная технология изготовления зубчатых колес и малые размеры передачи, что может привести к трудностям при конструктивной разработке узла. Поэтому вопрос выбора материала и режимов термообработки решается индивидуально для каждого конкретного случая.

Принимается для изготовления шестерни и колеса Сталь 20Х с термообработкой – улучшение, цементация.

По табл. 24, 25 выбираем:

·  для шестерни – твердость поверхности зубьев (с учетом рекомендаций принимаем ); ;

·  для колеса – твердость поверхности зубьев (принимаем ); .

Допускаемые контактные напряжения:

.

Для шестерни:

;

Принимается ;

.

Так как , принимается .

(принято );

(ожидается V < 5 м/с);

(закрытая обильно смазываемая передача);

(ожидается диаметр колес меньше 700 мм);

Для колеса:

;

Так как , принимается .

Для прямозубых передач для дальнейшего расчета принимается меньшее из допускаемых напряжений зубьев шестерни и колеса – .

2 Назначение коэффициентов

Примечание. Для обеспечения относительно небольшой ширины переключающихся колес блочных пар рекомендуется выбирать коэффициент ширины зубчатого колеса относительно межосевого расстояния из ряда: 0,100; 0,125; 0,160.

Принимается .

;

(см. табл. 35 при ; вблизи одной из опор; колеса не прирабатываются);

(не прирабатывающиеся зубчатые колеса).

3 Расчет межосевого расстояния:

Принимается стандартное (табл. 30).

4 Назначение модуля:

.

Принимается (см. табл. 31), который обеспечивает

– целое число.

5 Назначение чисел зубьев:

.

Принимается .

.

.

.

6 Расчет геометрических размеров зубчатых колес:

.

Округляем до ближайшего большего значения из ряда нормальных линейных размеров .

;

;

;

;

;

.

Проверка: ,

.

7 Назначение степени точности:

.

Назначается степень точности 8-В ГОСТ 1643-81.

Проверочный расчет

Проверка на контактную усталостную прочность:

;

,

где ;

;

;

;

;

(см. табл. 35 при ; положение колес – вблизи одной из опор; колеса не прирабатываются);

(см. табл. 36 при ; степени точности по норме плавности – 8; ).

.

1052 МПа < 1208 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 .

Допускаемое изгибное напряжение

.

Для шестерни:

(см. табл. 37);

(нереверсивная передача);

(при вероятности неразрушения зубьев 0,99);

, принимается ;

;