Расчет коробки передач

 

Где: , - коэффициента пробега 

Определение расчетных напряжений 

 Расчетное напряжение изгиба

где - окружная сила, Н;

       единичное напряжение изгиба;

       коэффициент зависящий от суммарной длинны контактных линий и              величины перекрытия;

       коэффициент который учитывает распределение нагрузки между

зубьями, зависящий  от точности изготовления зубчатого колеса;

       коэффициент учитывающий неравномерность распределения нагрузки

по ширине венца;

       коэффициент учитывающий динамическую нагрузку в зацеплении;

       коэффициент учитывающий свойства смазок и характер работы

колеса в зацеплении;

        коэффициент учитывающий габаритные размеры зубчатого колеса. 

Диаметр начальных  окружностей  , мм, вычисляется по формуле:

Ведущее колесо: ,

мм

Ведомое колесо:

мм 

Диаметр окружностей  вершин , мм, вычисляется по формуле:

мм

мм 

Диаметр окружностей впадин , мм, вычисляется по формуле:

,

где нормальный угол зацепления;

       угол наклона зуба.

мм

Окружная сила F_t , H, вычисляется по формуле:

 

Единичное напряжение изгиба 

где коэффициент напряжения изгиба;

       учитывает параметр сопряженного зубчатого колеса;

       зависит от угла профиля исходного контура;

       учитывает радиус переходной кривой;

       учитывает перераспределение толщины зубьев шестерни и колеса.

       [1, c112]

где фактическое число зубьев;

       эквивалентное число зубьев. 

 Эквивалентное  число зубьев 

 
 

Определяем коэффициент напряжения изгиба

По ГОСТ 13.755-84 определяем

 

 

Коэффициент, зависящий  от суммарной длинны контактных линий  и величины перекрытия ,

для косозубых зубчатых колес. 

Коэффициент осевого  перекрытия

           

        

Коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями          

Где учитывает неравномерность распределения нагрузки в начальный период работы колеса;

       коэффициент, учитывающий приработку зубьев.

Коэффициент определяем по таблице 7.8

Для определения  вычисляем коэффициент ширины

 

Коэффициент, учитывающий динамическую нагрузку в зацеплении

 

где - коэффициенты обусловленные погрешностями зубчатых колес. 

 

Примечание –  при окружной скорости V≤1 м/с коэффициент  

Окружная скорость V м/с, вычисляется по формуле:

 

 

Коэффициент, учитывающий свойства применяемого смазочного материала и характер работы зубчатого колеса в передаче следует принимать:                                              для ведущего зубчатого колеса [1, c114]                                                                                       для ведомого зубчатого колеса  [1, c114]                                                                                      

Коэффициент, зависящий от размеров зубчатого колеса определяют

по таблице 7.10

 

_{Результаты  расчетов приведены  в таблице 14}

_{Таблица 14}

 

_{Допускаемое напряжение изгиба}

где предельное напряжение изгиба, МПа

       коэффициент долговечности. 

Коэффициент долговечности вычисляется по формуле:

Где: показатель кривой усталости при изгибе;

         – базовое число циклов;

        эквивалентное число циклов перемен напряжения.

Показатель кривой усталости при изгибе определяют по таблице 7.6 [1]

Базовое число циклов определяют по таблице 7.6 [1] 

Эквивалентное число циклов перемен напряжения

Где ресурс по усталости при работе зубчатого колеса на нескольких передачах;

        планируемый пробег автомобиля до капитального ремонта, км. 

Ресурс  по усталости при  изгибе, затрачиваемой  на один километр

где - передаточное число от рассматриваемой шестерни до колеса

       относительный пробег на данной передаче.

относительный пробег определяется по таблице 7.5 [1]

 

Общий ресурс по усталости  при изгибе

где продольное напряжение изгиба при базовом числе циклов

       базовое число циклов 4∙10⁶ 

Продольное напряжение изгиба при базовом числе циклов

Где - характеризует выносливость материала;

        коэффициент, учитывающий особенность обработки зубьев;

        коэффициент, учитывающий характер нагружения.

 определяется по таблице  7.6 [1]

Значения коэффициента [1, c144]

Значения коэффициента в зависимости от характера нагружения зубчатого колеса.

 
 
 

Пробег  автомобиля до усталостной поломки зуба

Расчетное напряжение изгиба , МПа, не должно быть больше допустимого напряжения изгиба , МПа. 

Максимальное напряжение изгиба

где коэффициент динамичности, вычисляется по формуле:

      

где максимальный динамический момент, Нм.

Принимаем

 

Условие достаточной прочности зуба при изгибе

где предельное напряжение изгиба от однократного действия динамической нагрузки, которое может привести к остаточной деформации зуба или его хрупкой поломке. 

Значение  определяется по таблице 7.6 [1]

Остальные расчеты  приведены в таблице 5

   

        Определения параметра контактного напряжения  

Где: единичное контактное напряжение изгиба

         коэффициент, зависящий от суммарной длины контактных линий и величины              перекрытия;

         коэффициент, который учитывает распределение нагрузки между зубьями, зависит от точности изготовления колеса;

         коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по ширине венца;

         коэффициент, учитывающий динамическую нагрузку в зацеплении;

         коэффициент, учитывающий свойства смазок и характер работы колеса в зацеплении;

         коэффициент, учитывающий габаритные размеры зубчатого колеса. 

Единичное контактное напряжение изгиба

где угол зацепления в торцевой плоскости, град, вычисляется по формуле:

 

Коэффициент, зависящий  от суммарной длинны контактных линий