4.3. Расчет зубьев шестерен на прочность и долговечность

При расчете коробки передач расчетный момент определяется по максимальному крутящему моменту двигателя. Расчет зубчатых колес производится: на прочность – по напряжениям изгиба зубьев и на долговечность – по контактным напряжениям.

Напряжение изгиба рассчитывают по формуле:

, (4.5)

где – окружное усилие;– коэффициент формы зуба.

Окружное усилие рассчитывают по формуле:

, (4.6)

где – передаточное число до рассчитываемого зубчатого колеса;r – радиус начальной окружности зубчатого колеса.

Коэффициент формы зуба приближенно определяют по формуле:

. (4.7)

Допустимые напряжения изгиба зубьев:

В основу расчета по контактным напряжениям положена зависимость Беляева-Герца для наибольших нормальных напряжений в зоне контакта, возникающих при сжатии двух цилиндров.

Контактные напряжения определяют по формуле:

, (4.8)

где Е  модуль упругости 1-го рода;  – угол зацепления шестерен; ,– радиусы начальных окружностей шестерен в паре; «+» – для внешнего зацепления; «-» – для внутреннего зацепления.

Допустимые напряжения сжатия: