2.4. Силы в зацеплении.

Закрытая цилиндрическая косозубая передача:

Окружная сила: Н

где d₂ – делительный диаметр колеса, мм.

Радиальная сила:

где =20⁰ – угол в зацеплении.

Осевая сила:

2.5. Проверочный расчет зубьев на контактную прочность.

Согласно ГОСТ 21354-87 расчет выполняют по условию

Контактное напряжение находим по формуле

,

где Z_E – коэффициент, учитывающий механические свойства материалов сопряженных зубчатых колес, для стали Z_E=190 Мпа;

Z_H – коэффициент, учитывающий форму сопряженных поверхностей зубьев,

При =20, =9,56 .

Z -коэффициент, учитывающий суммарную длину контактных линий, для косозубых колес:,

где - коэффициент торцевого перекрытия зубьев, определяемый по выражению

Коэффициент нагрузки определяем по формуле

,

где К_А=1,1- коэффициент внешней динамической нагрузки табл.5.4 [2, с.64]

К = 1,1 - коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по длине контактной линии согласно рис.5.7. [2, с.64], при и выполнении передачи по схеме 6;

K_Hv- коэффициент, учитывающий внутреннюю динамическую нагрузку; по формуле

Здесь - удельная окружная динамическая сила,

Где _Н=0,02- коэффициент, учитывающий влияние вида зубчатой передачи, согласно табл. 5.8 [2, с. 65];

g_о = 7,3 - коэффициент, при изготовлении по 9 степени точности (табл. 5.7) согласно табл. 5.9 [2, с.66];

-окружная скорость;

- удельная расчетная сила;

K_H=1,11 – коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями, по рис. 5.8 [2, с. 65]

Тогда

Выполняем проверку по условию

Определяем степень недогрузки материала по контактным напряжениям:

Условие выполнено.

2.6. Проверочный расчет зубьев по напряжению изгиба.

Для предотвращения усталостного излома шестерни и колеса следует соблюдать условие:

,

где _F – расчетное местное напряжение изгиба в опасном сечении;

_FP – допустимое напряжение.

,

коэффициент нагрузки –

,

Где где К_А=1,1 - коэффициент внешней динамической нагрузки табл.5.4 [2, с.64]

К_F = 1,22- коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по длине контактной линии при изгибе согласно рис. 5.7. [2, с.64], при и выполнении передачи по схеме 6;

K_Fv- коэффициент, учитывающий динамическую нагрузку;

Здесь - удельная окружная динамическая сила,

Где для косозубой передачи _F=0,06 - коэффициент, учитывающий влияние вида зубчатой передачи;

g_о = 7,3 - коэффициент, при изготовлении по 9 степени точности (табл. 5.7) согласно табл. 5.9 [2, с.66];

K_F=1 – коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями [2, с. 69].

Коэффициент формы зуба Y_FS выбираем в зависимости от количества зубьев эквивалентного колеса:

для шестерни - Y_FS1=3,9 [2, с.67]

и для колеса - Y_FS2=3,6 [2, с.67].

Коэффициент, учитывающий наклон зуба:

,

где - коэффициент осевого перекрытия.

Коэффициент, учитывающий перекрытие зубьев:

Для проверки по напряжению изгиба колес определяем элемент зацепления, имеющий меньшую прочность: и. Меньшую прочность имеют зубья колеса.

,

σ_F1 = σ_F2·Y_F1/ Y_F2= 45,5*3,9/3,6=49,3 МПа< _Fр3=249МПа

Условия прочности выполнены.