2.2. Оптимизация параметров передачи

Передача считается оптимальной, если отклонение  не превышает 5%, поскольку завышенные запасы прочности влекут за собой большой расход материала, увеличивают трудоемкость изготовления конструкции, а также утяжеляют конструкцию.

Рекомендации по выбору более рациональных параметров зубчатой передачи приведены в таблице 3 Пользователю предлагается изменять соответствующие параметры и следить за изменением отклонения значения напряжений . Как только  станет в пределах 0…5% при выполнении условия прочности по контактной выносливости, оптимизацию можно считать завершенной.

Таблица 3

Рекомендации по выбору более рациональных параметров передачи

Отклонение 	Условие прочности H < [H] выполняется	Условие прочности H < [H] нарушается
0…5%	параметры передачи оптимальные!	увеличить ширину зубчатого венца обоих колес
5…10%	уменьшить ширину зубчатого венца обоих колес	увеличить ширину зубчатого венца обоих колес
10…30%	уменьшить межосевое расстояние передачи	увеличить межосевое расстояние передачи
более 30%	при правильном расчете такое большое отклонение  получиться не может – ищите ошибку в расчетах!

Для нашего примера рекомендуется уменьшить ширину зубчатого венца. Введем в исходных данных новые значения параметров:

для шестерни мм.

для колеса мм.

Скорректируем коэффициент K_H, поскольку изменился коэффициент _bd, от которого зависит K_H: .

В результате величина контактных напряжений изменится и станет равной

МПа.

Новое отклонение значения напряжения менее 5%:

.

Следовательно, оптимизацию можно завершить.

2.3. Проверочный расчёт на изгибную выносливость

9. Коэффициент формы зуба Y_F

Эквивалентное число зубьев шестерни

; .

Эквивалентное число зубьев колеса

; .

Коэффициент формы зуба Y_F для колес с нулевым смещением:

для шестерни

; .

для колеса

; .

10. Коэффициент Y_, учитывающий угол наклона зуба

; .

11. Коэффициент Y_, учитывающий многопарность зацепления

; .

12. Коэффициент K_F, учитывающий неравномерность распределения нагрузки при расчете на изгибную выносливость. Так же, как и для расчета коэффициента K_H (см п.6), подходит пятая схема. Вычисляется коэффициент ширины зуба: и по графику рисунка 4а определяется коэффициент K_F:

при НВ2<350	при НВ1>350 и НВ2> 350
КF bd	КF bd

а б

Рисунок 4.

Выбранное значение: .

13. Коэффициент динамической нагрузки K_FV при расчете на изгиб

Выбирается по таблице 4 в зависимости от

степени точности изготовления передачи : ,

твердости поверхности зубьев : ,

окружной скорости : м/с;

верхнее значение для прямозубых, нижнее для косозубых колес

Таблица 4

Степень точности	Твёрдость поверхностей зубьев	Окружная скорость v, м/с
		1	2	3	6	8	10
6	HB350	1.06 1.02	1.13 1.05	1.26 1.1	1.4 1.15	1.53 1.2	1.67 1.25
	HB>350	1.02 1.01	1.04 1.02	1.08 1.03	1.11 1.04	1.14 1.06	1.17 1.07
7	HB350	1.08 1.03	1.16 1.06	1.33 1.11	1.5 1.16	1.67 1.22	1.8 1.27
	HB>350	1.03 1.01	1.05 1.02	1.09 1.03	1.13 1.05	1.17 1.07	1.22 1.08
8	HB350	1.1 1.03	1.2 1.06	1.38 1.11	1.58 1.17	1.78 1.23	1.96 1.29
	HB>350	1.04 1.01	1.06 1.02	1.12 1.03	1.16 1.05	1.23 1.07	1.26 1.08
9	HB350	1.13 1.04	1.28 1.07	1.5 1.14	1.77 1.21	1.98 1.28	2.25 1.35
	HB>350	1.04 1.01	1.07 1.02	1.14 1.04	1.21 1.06	1.27 1.08	1.34 1.09

Выбранное значение:

14. Удельная расчетная окружная сила при расчете на изгибную выносливость

15. Изгибные напряжения при расчете на выносливость:

на шестерне

; МПа,

на колесе

; МПа.

Не должны превышать допустимые: Условие прочности II: :

МПа < МПа,

МПа < МПа.

Оба неравенства соблюдаются, поэтому можно заключить: проектируемая передача удовлетворяет условию изгибной выносливости.