7.2.4. Определение ширины колеса

Рабочую ширину венца зубчатого колеса определяем по формуле

(7.38)

Полученное значение округляем до ближайшего стандартного по ГОСТ 6636-69 ряд R_a40. То есть рабочая ширина венца зубчатого колеса b_w=63 мм.

Ширина шестерни b₁ для компенсации неточностей сборки выполняем несколько больше, примерно на 5…10 мм ширины колеса, т.е. b₁=68…73 мм.

7.3. Проверочный расчет на выносливость по контактным напряжениям

После уточнения размеров передачи произведем проверочный расчет по формуле

(7.39)

где Z_H – коэффициент, учитывающий форму сопряженных поверхностей зубьев;

Z_M – коэффициент, учитывающий механические свойства материалов сопряженных зубчатых колес, для стальных колес Z_M=275 МПа^1/2;

Z_ε – коэффициент, учитывающий суммарную длину контактных линий;

K_Hα – коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями;

K_Hβ – коэффициент, учитывающий распределение нагрузки по ширине венца;

K_Hv – коэффициент динамической нагрузки.

Коэффициент формы сопряженных поверхностей зубьев Z_H рассчитываем по формуле

(7.40)

Коэффициент суммарной длины контактных линий Z_ε для косозубой передачи вычисляем в зависимости от ε_β – коэффициент осевого перекрытия, вычисляемый по формуле

(7.41)

Так как ε_β>0,9, то коэффициент суммарной длины контактных линий Z_ε вычисляем по формуле

(7.42)

где ε_α – коэффициент торцевого перекрытия, вычисляемый по формуле

(7.43)

Тогда коэффициент суммарной длины контактных линий Z_ε рассчитываем по формуле

(7.44)

Для косозубых передач коэффициент распределения нагрузки между зубьями принимаем по рекомендации [3], а именно в зависимости от окружной скорости, вычисляемой по формуле

(7.45)

и принимаемой по рекомендациям [3] степени точности n´=9. Тогда коэффициент распределения нагрузки между зубьями K_Hα=1,13.

Коэффициент распределения нагрузки по ширине венца принимаем по рекомендациям [1], т.е. K_Hβ=1,08.

Коэффициент динамической нагрузки K_Hv выбирается в зависимости от степени точности передачи, твердости поверхности зубьев и окружной скорости по рекомендациям [1], т.е. K_Hv=1,01.

Расчет выполняем для того из колес пары, у которого меньше допускаемое напряжение [σ_H], и именно для колеса с [σ_H]=587 Н/мм².

Таким образом, расчетное контактное напряжение по (7.39) равно:

Найдем отклонение от контактного напряжения колеса по формуле

(7.46)

Максимально допустимое отклонение составляет ∆σ_H≤5%, поэтому чтобы уменьшить расчетное контактное напряжение передачи необходимо увеличить рабочую ширину венца зубчатого колеса до следующего стандартного значения b_w=67 мм.

Проверим расчетное контактное напряжение по формуле (5.39):

Найдем отклонение от контактного напряжения колеса по (5.46):

Таким образом, перегрузка составила ∆σ_H=3,1%, что входит в допускаемый предел в 5%.