Расчет зубчатых цилиндрических прямозубых передач
по контактным напряжениям
(проверка на отсутствие усталостного выкрашивания поверхностей зубьев)
Под действием циклической силы Fn в месте контакта 2-х зубьев возникают циклические контактные напряжения , которые могут быть причиной усталостного выкрашивания поверхностей зубьев.
и - радиусы кривизны зубьев в точке контакта.
Для проверки усталостной прочности зубьев прямозубой цилиндрической передачи по контактным напряжениям используют зависимость:
где - вращающий момент на ведомом валу проектируемой передачи;
- ширина ведомого зубчатого колеса;
- допускаемое контактное напряжение для материала ведомого зубчатого колеса (зависит от материала и вида термообработки);
- коэффициент нагрузки при расчете по контактным напряжениям.
Расчет на контактную прочность проводят для зубчатого колеса, т.к. его материал, как правило, менее прочный, чем у шестерни.
Если действующие значения значительно больше допускаемых (перегрузка более 5%), необходимо предпринять одно из следующих действий:
- увеличить ширину зубчатого колеса (),
- увеличить межосевое расстояние передачи ,
- выбрать более прочный материал.
Проектный расчет по контактным напряжениям
При проектном расчете определяются межосевое расстояние , модуль , число зубьев и др. геометрические параметры.
Межосевое расстояние определяют по формуле:
Полученное расчетное значение межосевого расстояния округляют до стандартного значения .
Выбор модуля и числа зубьев можно произвести 3 методами:
1. По ГОСТу
Полученное расчетное значение модуля округляют до стандартного .
2. Задаем предварительное значение числа зубьев ведущей шестерни :
; ; .
3. Модуль определяем из расчёта усталостной прочности зубьев по напряжениям изгиба (см. предыдущий раздел).