2.1.1. Расчет при заданном межосевом расстоянии.

1. Делительное межосевое расстояние

a = m (Z₁+Z₂)/2.

2. Угол зацепления *)

.

где - угол профиля исходного контура (см. 1.5)

3. Коэффициент суммы смещений

.

4. Коэффициент смещения колес

5. Передаточное число

U =Z₂ /Z₁.

6. Диаметры делительных окружностей

d₁ = mZ₁, d₂ = mZ₂.

7. Диаметры основных окружностей

, .

8. Диаметры начальных окружностей

9. Коэффициент воспринимаемого смещения

10. Коэффициент уравнительного смещения

11. Диаметры окружностей вершин зубьев

,

,

где - коэффициент высоты головки зуба.

12. Диаметры окружностей впадин зубьев

где - коэффициент радиального зазора.

13. Толщина зубьев по делительным окружностям

14. Угол профиля в точке на окружности вершин

,

.

15. Толщина зубьев по окружностям вершин

16. Коэффициент перекрытия

17. Угловой шаг зубьев

, .

*) значения тригононометрических функций выписывать с точностью до четвертого знака после запятой.

2.1.2. Расчет при заданных (выбранных) коэффициентах смещений.

1. Коэффициенты смещений колес и коэффициент суммы смещений.

0 при

Х₁ =

Х₂=0

.

2. Угол зацепления

3. Делительное межосевое расстояние

4. Межосевое расстояние

.

Дальнейший расчет такой же, как и в пункте 2.1.1. с 5 по 17.

2.1.3. Возможные улучшения качества передачи.

Если не выполняются условия 15 и 16 пункта 2.1.1., то возможны следующие мероприятия:

1. уменьшение коэффициента смещения того колеса, у которого S_a < 0.3 m;

2. уменьшение диаметра заготовки зубчатого колеса до размера, при котором S_a = 0.3 m;

3. уменьшение коэффициента высоты головки зуба до 0.8;

4. уменьшение коэффициента смещения второго колеса так, чтобы =1.2.

2.2. Оптимизационный расчет зубчатой передачи.

2.2.1. Целевая функция.

Использование вычислительных машин при проектировании зубчатой передачи позволяет не только экономить время, например, при расчете по формулам, но и улучшить качество передачи. В нагруженных передачах машин строительной отрасли используются как открытые, так и закрытые зубчатые передачи. В первом случае – открытые передачи – критерием может быть износ зубьев зубчатых колес, а во втором – закрытые передачи – контактная выносливость рабочих поверхностей зубьев. Кроме того, внешняя нагрузка часто отличается большой динамичностью, что может привести к мгновенной поломке зуба от чрезмерных изгибных напряжений или к хрупкому разрушению поверхностного слоя из-за чрезмерных контактных напряжений. Также могут появиться остаточные деформации изгиба или поверхностного слоя. Поэтому для конкретных условий могут формулироваться требования к передаче в иерархическом виде (т.е. в порядке предпочтения), по которым пишется целевая функция.

Критерии работоспособности для силовых зубчатых передач изучаются в курсе «Детали машин» после изучения таких передач по дисциплине ТММ. Поэтому, в учебном курсовом проекте по ТММ студент может формально выбрать условие оптимизации и в соответствии с ним представить синтез зубчатой эвольвентной передачи внешнего зацепления.