§ 10. Последовательность проектировочного расчета цилиндрической прямозубой передачи

Исходными данными для расчета передачи обычно являются мощность (или вращающий момент), угловые скорости (или скорость одного вала и передаточное число), условия работы (характер нагрузки) и срок службы передачи.

3.46. Расчет закрытой цилиндрической прямозубой передачи.

1. Определить передаточное число и.

2. В зависимости от условий работы передачи выбрать материалы ко­лес, назначить термическую обработку и значения твердости рабочих по­верхностей зубьев (табл. 3.11).

3. Определить базу испытаний N_HO, расчетную циклическую долговеч­ность N_H, вычислить коэффициенты и допускаемые напряжения изгиба (см. шаги 3.39, 3.40, 3.41, 3.45).

4. Выбрать коэффициент длины зуба (ширины венца колеса) и рассчи­тать Ψ_bа.

5. Определить межосевое расстояние из условия контактной прочности по формуле (3.22) и округлить его значение до стандартного.

Для стандартных редукторов расчетное значение а_ш округляют до бли­жайшего большего значения: 40, 50, 63, 80, 100, 125, (140), 160, (180), 200, (225), 250, (280), 315, (335), 400, (450), 500, (560), 630, (710), 800, (900), 1000 и т. д. до 25 000 (в скобках значения по 2-му ряду стандарта для а_ω).

Таблица 3.11. Предпочтительные марки сталей для изготовления зубчатых колес

Термическая обработка	Твердость НВ (HRC)	d, мм
		Любой	315	200	125	80
		b, мм
		Любая	200	125	80	50
Нормализация, улучшение	179-207 235-262 269-302	45	45 35ХМ	45 40Х 35ХМ	45 45 40Х	45 45 45
Поверхностная закалка ТВЧ	(45-50) (50-56)	—	—	35ХМ 50ХМ	35ХМ 50ХМ	35ХМ 50ХМ
Цементация Нитроцементация Азотирование	(56-63) (56-63) (50-56)	—	—	20ХН2М 25ХГТ 40ХН2МА	20ХН2М 25ХГТ 40ХН2МА	20ХН2М 25ХГТ 40ХН2МА

6. Задать модуль из соотношения т = (0,01 ÷ 0,02)a_ω и округлить его значение до ближайшего стандартного (см. табл. 3.1). При этом в силовых передачах желательно, чтобы модуль был не менее 1,5—2 мм.

7. Определить суммарное число зубьев z_∑, передачи, числа зубьев шес­терни и колеса.

8. По табл. 3.6 выбрать коэффициенты формы зубьев Y_Fi и Y_F2 для шес­терни и колеса.

9. Проверить прочность зубьев по напряжениям изгиба. При неудовле­творительных результатах (σ_F≤ [σ]_F или σ_F≥ [σ]_F) необходимо путем соот­ветствующего изменения числа зубьев и модуля; при том же межосевом расстоянии добиться уменьшения напряжений изгиба, не нарушая пр; этом условия контактной прочности.

10. Произвести геометрический расчет передачи (см. табл. 3.3).

11. Определить окружную скорость колеса v и по табл. 3.12 назначить соответствующую степень точности зацепления.

Таблица 3.12. Значения окружной скорости колес

Вид передачи	Форма зубьев	Твердость поверх­ностей зубьев коле­са (большего) НВ	Окружная скорость v (м/с, не бо­лее) при степени точности
			6	7	8	9
Цилиндрическая	Прямые Не прямые	До 350 Св. 350 До 350 Св. 350	18 15 36 30	12 10 25 20	6 5 12 9	4 3 8 6
Коническая	Прямые	До 350 Св. 350	10 9	7 6	4 3	3 2,5

Примечание. Во избежание получения чрезмерно высоких значений коэффициентов нагрузки рекомендуется степень точности назначать на единицу выше, чем указано е таблице.

3.47. Расчет открытых передач. Иногда открытые передачи рассчить: вают так же, как закрытые. Рекомендуется следующая последовательно: " расчета.

1. Определить передаточное число и.

2. В зависимости от условий работы передачи выбрать материалы ь:: лес, назначить их термическую обработку и значения твердости рабо--:: поверхностей зубьев.

3. Определить расчетную долговечность, вычислить коэффициенты г; жима работы и определить допускаемые напряжения изгиба (см. шаги 3.39-3.41).

4. Задать число зубьев шестерни z₁ ≥ 17 и по передаточному числу опг: делить число зубьев колеса z₂.

5. Определить по табл. 3.6 коэффициенты формы зуба Y_F.

6. Выбрать коэффициент длины зуба (ширины венца колеса Ψ_bd).

7. Из условия прочности на изгиб определить модуль передачи т и округлить его до ближайшего большего стандартного значения (см. табл. 3.1)

8. Произвести геометрический расчет передачи (см. табл. 3.3).

9. Определить окружную скорость колес и по табл. 3.12 соответствующую ее степень точности зацепления.

3.48. Ответить на вопросы контрольной карточки 3.7.

Контрольная карточка 3.7

Вопрос	Ответы	Код
По какой формуле проводят проверочный расчет прямозубой передачи на контакт­ную прочность?		1 2 3 4
В каких пределах выбирают коэффициент Ψbd для прямозубой передачи?	8-40 0,2-1,4	5 6
По какой формуле определяют допускае­мые контактные напряжения?		7 8
В какой системе единиц необходимо под­ставлять параметры аа; т; [σ]F; [σ]рв фор­мулах первого вопроса?	СИ МКГСС	9 10
Какие передачи рассчитывают на контакт­ную прочность и проверяют на изгиб?	Открытые Закрытые	11 12