2.9 Определение окружной скорости и назначение степени точности изготовления шестерни и колеса

, (31)

где n₁ – частота вращения шестерни, n₁=967 об/мин, (ПЗ, п.1);

d₁ – делительный диаметр шестерни, d₁=60,98 мм.

υ = =3,09 м/с.

При такой скорости для косозубых колес принимаем 8-ю степень точности, [1, с. 32].

2.10 Определение коэффициента нагрузки, проверка зубьев на контактное напряжение

, (32)

где – коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по ширине венца, , [1, табл. 3.5];

K_Hα- коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки между зубьями, K_Hα=1,075, [1, табл. 3.4];

K_HV – динамический коэффициент, K_HV=1,0, [1, табл. 3.6].

.

Проверка зубьев на контактные напряжения:

(33)

где a_ω – межосевое расстояние, a_ω=125 мм, (ПЗ, п.2);

M₂ – передаваемый момент, M₂=155,63 Н·м, (ПЗ, п.1);

b₂ -ширина колеса, b₂=50 мм, (ПЗ, п.2);

U_1ф – передаточное число редуктора, U_1ф=3,1, (ПЗ, п.2);

270 - коэффициент для не прямозубых колес, (для прямозубых зубчатых передач 310).

Условие < выполнено, прочность обеспечена.

2.11 Определяем силы, действующие в зацеплении

Определяем окружную силу:

F_t = , (34)

где M₁ – вращающий момент на валу шестерни, M₁ = 51,97 H·м, (ПЗ, табл.1);

d₁ – делительный диаметр шестерни, d₁ =60,98 мм, (ПЗ, п.2.6).

Определяем радиальную силу:

, (35)

где - угол зацепления в нормальном сечении, = 20°, [1, с. 29];

- угол наклона зубьев, = 10° 26´, (ПЗ, п.2.7).

Определяем осевую силу:

, (36)

(Для прямозубых и шевронных передач F_a =0)

Полученные данные приводим в таблице.

Таблица 2

Наименование параметров и единица измерения	Обозначение параметров и числовое значение
Материал, вид термической обработки, твердость: шестерни колеса	Сталь 45, НВ 230 Сталь 45, НВ 200
Допускаемое контактное напряжение, МПа: шестерни колеса
Расчетное рабочее контактное напряжение, МПа
Межосевое расстояние, мм	аω=125
Нормальный модуль зацепления, мм	mn=2
Суммарное число зубьев	Z∑=123
Число зубьев: шестерни колеса	Z1=30 Z2=93
Передаточное число редуктора	U1ф=3,1
Делительный диаметр, мм: шестерни колеса	d1= 60,98 d2= 189,02
Диаметр вершин зубьев, мм шестерни колеса	da1=64,98 da2=193,02
Диаметр впадин зубьев, мм шестерни колеса	df1 =55,98 df2=184,02
Ширина, мм шестерни колеса	b1=55 b2=50
Коэффициент ширины шестерни по диаметру	ψbd=0,902
Окружная скорость, м/c	υ=3,09
Степень точности изготовления	8
Коэффициент нагрузки	KH=1,18
Окружная сила, Н	Ft=1704,5
Радиальная сила, Н	Fr=630,5
Осевая сила, Н	Fa =308,5

Методические указания

Разница твердости зубьев шестерен и колеса для прямозубых передач 25 30 HB, для косозубых передач и шевронных 30 50 HB.

Фактическое передаточное число должно отличаться от заданного не более чем на 3%.

Значения межосевого расстояния и нормального модуля рекомендуется выбирать из первого ряда. Угол наклона зубьев рассчитать с точностью до одной минуты, а для этого cosβ рассчитать до пятого знака после запятой.

Диаметры шестерни и колеса рассчитать с точностью до сотых долей мм. Ширину зубчатых колес округлить до целого числа. Окружная скорость для прямозубой передачи должна быть не более 5м/с. Контактные напряжения, возникающие в зацеплении должны быть в пределе до 5% -перегрузка и до 20% недогрузка.