Расчет тихоходной прямозубой цилиндрической зубчатой передачи
1. ВЫБОР ТВЕРДОСТИ, ТЕРМООБРАБОТКИ И МАТЕРИАЛА КОЛЕС
Для равномерного износа зубьев колеса и шестерни передачи, а также для лучшей прирабатываемости, принимаем твердость шестерни несколько большую, чем твердость колеса:
для
шестерни: сталь 40, ТО - объемная закалка;
твердость зубьев
;
[МПа]
для
колеса: сталь 35, ТО - объемная закалка;
твердость зубьев
;
[МПа]
2. ДОПУСКАЕМЫЕ КОНТАКТНЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ
- допускаемые контактные напряжения, здесь:
=
[МПа]
- предел контактной выносливости зубьев
шестерни;
=
[МПа]
- предел контактной выносливости зубьев
колеса;
- коэффициент безопасности для случая объемной закалки;
-
коэффициент долговечности при переменной
нагрузке
- базовое число циклов нагружений;
=
=
- базовое число циклов нагружений в соответствии с заданной диаграммой нагрузки, здесь [час] - ресурс работы редуктора;
=
=
=
=
=
; принимаем
=
; принимаем
=
[МПа];
=
[МПа].
Окончательно
принимаем:
[МПа].
3. ДОПУСКАЕМЫЕ ИЗГИБНЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ
- допускаемые изгибные напряжения, здесь:
[МПа] - базовый предел выносливости;
=
[МПа]; 
=
[МПа];
- коэффициент безопасности для случаев нормализации и улучшения;
- коэффициент, учитывающий влияние двустороннего приложения нагрузки (нагрузка односторонняя);
- коэффициент долговечности при HB < 350;
- базовое число циклов нагружений
- число циклов нагружений в соответствии с заданной диаграммой нагрузки, здесь [час] - ресурс работы редуктора;
=
=
=
=
= , принимаем
=
,
принимаем
=
[МПа];
=
[МПа].
Принимаем
[МПа].
4. ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЕ ЗНАЧЕНИЕ МЕЖОСЕВОГО РАССТОЯНИЯ
[
]
- межосевое расстояние, здесь:
-
коэффициент межосевого расстояния для
прямозубой цилиндрической передачи;
-
передаточное число быстроходной
передачи;
-
коэффициент ширины для случая
асимметричного расположения колес на
валу;
=
- коэффициент ширины;
=
- коэффициент неравномерности распределения
нагрузки по длине контактных линий;
[H
мм]
- крутящий момент на выходном валу;
[МПа].
=
[мм].
Принимаем: 
[мм].
5. ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЕ ОСНОВНЫЕ РАЗМЕРЫ КОЛЕС
=
[мм]
- делительный диаметр шестерни;
=
[мм]
- делительный диаметр колеса;
-
коэффициент ширины колес;
=
[мм]
- ширина колеса. Принимаем
[мм].
7. МОДУЛЬ ПЕРЕДАЧИ
Принимаем
- коэффициент модуля для прямозубой
цилиндрической передачи.
=
[мм].
Принимаем
[мм].
8. СУММАРНОЕ ЧИСЛО ЗУБЬЕВ
=
-
суммарное число зубьев. Принимаем
9. ЧИСЛО ЗУБЬЕВ ШЕСТЕРНИ И КОЛЕСА
=
-
число зубьев шестерни. Принимаем
.
=
-
число зубьев колеса.
10. ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ РАЗМЕРЫ КОЛЕСА И ШЕСТЕРНИ
=
[мм]
- делительный диаметр шестерни;
=
[мм]
- делительный диаметр колеса;
=
[мм]
- диаметр окр. вершин зубьев шестерни;
=
[мм]
- диаметр окр. впадин зубьев шестерни;
=
[мм]
- диаметр окр. вершин зубьев колеса;
=
[мм]
- диаметр окр. впадин зубьев колеса;
=
[мм]
- ширина шестерни. Принимаем
[мм].
11. СИЛЫ В ЗАЦЕПЛЕНИИ
=
[Н]
- окружная сила;
=
[Н]
- радиальная сила;
12. ПРОВЕРКА ЗУБЬЕВ КОЛЕС ПО НАПРЯЖЕНИЯМ ИЗГИБА
=
[м/с]
- окружная скорость колеса.
Назначаем
степень точности 7. Принимаем значения
коэффициентов:
- для колес, изготовленных со степенью
точности 7.
;
;
;
.
Расчетное напряжение изгиба в зубьях колеса и шестерни составляет соответственно:
=
[МПа]
;
=
[МПа]
.
Условия прочности зубьев на изгиб выполняются:
[МПа]
<
[МПа]
;
[МПа]
<
[МПа]
.
13. ПРОВЕРКА ЗУБЬЕВ КОЛЕС ПО КОНТАКТНЫМ НАПРЯЖЕНИЯМ
Принимаем
значения коэффициентов:
=
;
-
для прямозубых колес;
=
;
. Расчетное
контактное напряжение составляет:
=
=
[МПа]
<
[МПа].
Условие прочности по контактным напряжениям выполняется.