Расчёт коэффициента долговечности

Ресурс работы шестерни при заданной частоте работы будет составлять 2,5*10^9 циклов

Ресурс работы колеса при заданной частоте работы будет составлять 6,5*10^8 циклов

Число циклов, соответствующее перелому кривой усталости для материала колеса и шестерни равно 1,4*10^8

Так как для материала колеса NHG>12*10^7 то мы принимаем NHG=12*10^7, аналогично для материала шестерни

Nk не может превышать NHG поэтому принимаем Nk=NHG

ZN=1

Определение коэффициента влияния шероховатости

Поверхность зубьев и колеса и шестерни будем принимать достаточно грубой. В таком случае ZR=1

Коэффициент зависимости скорости равен Zv=1

Допускаемые контактные напряжения равны 1150 МПа и шестерни и колеса

Принимаем меньшее из них, а именно 1150 МПа

Определение допускаемых напряжений изгиба

Предельные допускаемые напряжения изгиба шестерни и колеса 800 МПа

Коэффициент, определяющий шероховатость принимаем равным 1

Коэффициент, учитывающий влияние двустороннего режима нагружения принимаем равным 1 (отсутствует реверс)

Коэффициенты долговечности материала шестерни и колеса равны 1

Коэффициент запаса прочности равен SF=1, 55

В итоге допускаемые напряжения изгиба для материала шестерни и колеса 516,129 МПа

Расчёт межосевого расстояния

Коэффициент КНб=1,104

Коэффициент КНw=0,8

Коэффициент КНа=1,192

Коэффициент КН=1,35545

Предварительное осевое расстояние равно 86,6889 мм

Окружная скорость равна 1,38879 м/с

Степень точности изготовления по ГОСТ 1643-81 (табл. 2.5) выбирается равной 9

Межосевое расстояние равно 104,058 мм

Округляя до стандартного, получаем межосевое расстояние равным 105 мм

Основные предварительные размеры колеса

Делительный диаметр колеса равен 167,143 мм

Ширина колеса 26,25 мм

Модуль зацепления передачи 2 мм

Суммарное число зубьев равно 105

Угол наклона зубьев 0 градусов (прямозубая)

Число зубьев шестерни и колеса равны 21 и 84 соответственно

Коэффициенты смещения равны 0

Фактическое передаточное число ступени 4

Параметры колеса	Параметры шестерни
Делительный диаметр 168 мм	Делительный диаметр 42 мм
Диаметр впадин 163 мм	Диаметр впадин 37
Диаметр вершин 172 мм	Диаметр вершин 46

 

В результате расчётные контактные напряжения равны 1161,29 МПа

Расчётное напряжение больше допускаемого на 0,98% Расчёт выполнен корректно.

Силы в зацеплении

Окружная Ft=4760,95 Н

Радиальная Fr=1732,84 Н

Осевая Fa=0

 

Расчёт быстроходной ступени

Входные данные

Момент на шестерне 26,04 Нм

Частота вращения 3000 Об/мин

Передаточное число ступени 4

Время работы 6 лет

Коэффициент годовой загрузки 0,8

Коэффициент загрузки дневной 0,67

Выбор материала колёс

В качестве материала шестерни выбран материал «38Х2МЮА улучшение и азотирование»

В качестве материала колеса выбран материал «20Х улучшение, цементация и закалка»

Определение допускаемых контактных напряжений

Предел контактной выносливости шестерни равен 1050 МПа

Предел контактной выносливости колеса равен 1380 МПа

Время работы 28172,2 часа

Коэффициенты запаса прочности равны 1,2

Расчёт коэффициента долговечности

Ресурс работы шестерни при заданной частоте работы будет составлять 1,01*10^8 циклов

Ресурс работы колеса при заданной частоте работы будет составлять 2,5*10^9 циклов

Число циклов, соответствующее перелому кривой усталости для материала шестерни 1,1*10^8

Число циклов, соответствующее перелому кривой усталости для материала колеса 1,46*10^8

NHG для колеса не может быть больше чем 12*10^7 поэтому NHG=12*10^7

Для колеса Nk=NHG=12*10^7

Для шестерни Nk=11*10^7

Определение коэффициента влияния шероховатости

ZR=1, Zv=1

Допускаемые контактные напряжения шестерни равны 875 МПа

Допускаемые контактные напряжения колеса равны 1150 МПа

Для прямозубой передачи результирующее контактное напряжение в итоге равно 875 МПа

Определение допускаемых напряжений изгиба

Предельные допускаемые напряжения изгиба для шестерни равны 950 МПа

Предельные допускаемые напряжения изгиба для колеса равны 800 МПа

Коэффициент определяющий шероховатость равен 1

Коэффициент, учитывающий влияние двустороннего режима принимаем равным 1 (отсутствует реверс)

Коэффициент долговечности для материала шестерни равен 1

Коэффициент долговечности для материала колеса равен 1

В итоге допускаемые напряжения изгиба для материала шестерни равны 612,9 МПа

Для материала колеса равны 516 МПа