3.3. Расчет на сопротивление усталости активных поверхностей зубьев

Определяем параметры расчетного контактного напряжения:

Единичное контактное напряжение :

Коэффициент , учитывающий величину перекрытия зубьев. Для цилиндрических косозубых передач

Коэффициент , учитывающий распределение нагрузки между зубьями находим по формуле:

,

где – коэффициент, учитывающий повышение интенсивности нагрузки на наклонных контактных линиях у около полюсных участков вследствие меньшей суммарной деформации зубьев в средней фазе зацепления по сравнению с суммарной деформацией в начальной и конечной фазах, К_Нψ = 1,33 (Таблица 2.4 [4]);

– коэффициент, учитывающий неточность распределения нагрузки между зубьями, К_Нγ = 1,05.

Коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по ширине венца находим по формуле:

,

Коэффициент приработки зубьев определяем исходя из окружной скорости, К_Нw = 1 (Таблица 2.5 [4]).

Коэффициент учета динамической нагрузки находим по формуле:

Принимаем коэффициенты смазки и учета размеров колеса .

Таким образом получаем:

Определяем предельные контактные напряжения:

Коэффициент Z_R учитывает особенность обработки активных поверхностей зубьев и переходной поверхности ножки зубьев, Z_R = 1 (Таблица 2.9 [4]).

Циклонапряженность зубчатого колеса, приходящаяся на 1 км общего пробега автомобиля:

Циклостойкость зубчатого колеса:

Базовое число циклов напряжений зубьев для Стали 20Х2Н4А:

Ресурс зубчатого колеса в км общего пробега автомобиля:

Ресурс зубчатых колес по контакту обеспечен.

3.4. Расчет зубчатых колес на прочность

Расчет на прочность включает определение коэффициента максимальной динамической нагрузки, максимальных напряжений и проверку прочности.

Коэффициент максимальной динамической нагрузки:

К_j = M_jmax/ M_p = 672/224 = 3

Максимальное напряжение изгиба зубьев:

Максимальное контактное напряжение:

Условие достаточной прочности зубьев при изгибе:

Условие прочности по изгибу выполняется.

Условие достаточной прочности зубьев по контакту:

Условие прочности по контакту выполняется.

Заключение

В процессе выполнения работы произведен кинематический, геометрический и прочностной расчет проектируемой коробки передач. Для изготовления зубчатых колес коробки передач была принята сталь 20Х2Н4А.

Выполненные расчеты показали, что напряженность по изгибу и контакту зубчатых колес коробки передач обеспечивает требуемый ресурс. Расчеты на прочность не выявили выхода максимальных напряжений за допустимые пределы.

Список использованных источников

1. Гришкевич А.И. Проектирование трансмиссий автомобилей: Справочник / А.И. Гришкевич, В.А. Вавуло, А.В. Карпов и др.; Под ред. А.И. Гришкевича. – Мн.: Выш. шк., 1985. – 240 с, ил.

2. Сергеенко В.А. Проверочный расчет зубчатых передач трансмиссий автомобилей: учебно-методическое пособие для студентов специальностей 1-37 01 02 «Автомобилестроение», 1-37 01 06 «Техническая эксплуатация автомобилей» и 1-37 01 07 «Автосервис» / В.А. Сергеенко. – Минск: БНТУ, 2016 – 61 с.

3. Цитович И.С. Трансмиссии автомобилей / И.С. Цитович, И.В. Каноник, В.А. Вавуло. – Минск: Наука и техника, 1979. – 256 с.

4. Вавуло В.А. Методическое пособие по курсовому и дипломному проектированию для студентов специальностей 15.02-«Автомобиле- и трактостроение» и 15.05-«Автомобили и автомобильное хозяйство». - Мн.: 1990 - 67 с.