2. Синтез зубчатой передачи
Цель работы: спроектировать зубчатую передачу, состоящую из зубчатых колес 1 и 2 по заданным качественным характеристикам при заданном модуле и числах зубьев.
2.1. Выбор коэффициентов смещения зубчатых колес.
Коэффициенты смещения x1 и x2 определяем из условия получения передачи с максимально возможным коэффициентом перекрытия ε = εmax по соответствующему блокирующему контуру:
2.2. Определение типа зубчатой передачи.
Определяем сумму коэффициентов смещения:
.
Т.к.
,
зубчатая передача является отрицательной.
2.3. Определение размеров зубчатой передачи.
Считаем, что зубчатые колеса нарезаны инструментальной рейкой с исходным производящим контуром по ГОСТ 13755-81, поэтому для определения размеров зубчатого зацепления принимаем:
- коэффициент
высоты головки
;
- коэффициент
радиального зазора
;
- угол исходного
контура
;
- коэффициент
радиуса кривизны переходной кривой
.
В нижеследующих формулах принято m = m1 = 2,25 мм.
а) делительный шаг зубьев:
[мм].
б) радиусы делительных окружностей колес:
[мм]; 
[мм].
в) радиусы основных окружностей колес:
[мм];
[мм].
г) из уравнения зацепления находим инволюту угла зацепления:
.
д) из таблицы инволют находим угол зацепления:
.
е) делительное межосевое расстояние:
[мм].
ж) межосевое расстояние зубчатого зацепления:
[мм].
з) коэффициент воспринимаемого смещения:
.
и) радиусы начальных окружностей зацепления:
[мм];
[мм].
к) делительная высота ножек зубьев:
[мм];
[мм].
л) делительная высота головок зубьев:
[мм];
[мм].
м) проверка из условия равенства полной высоты зубьев:
[мм];
[мм].
н) радиусы окружностей вершин зубьев колес:
[мм];
[мм].
о) радиусы окружностей впадин зубьев колес:
[мм];
[мм].
п) делительная окружная ширина впадин зубьев:
[мм];
[мм].
р) делительная окружная толщина зубьев:
[мм];
[мм].
с) проверка по величине делительного шага зубьев:
[мм];
[мм].
т) определим угол давления эвольвенты на окружности вершин и его инволюту:
[рад];
[рад];
.
у) толщина зубьев на окружности вершин:
[мм];
[мм].
ф) определяем коэффициент перекрытия зубчатой передачи:
.
х) ориентировочное значение коэффициента потерь на трение зубьев:
,
где f = 0,1 – коэффициент трения скольжения в зацеплении стальных колес (при наличии смазки).
ц) ориентировочное значение к.п.д. зубчатой передачи (без учета потерь в подшипниках):
.
2.4. Построение плана зацепления зубчатых колес.
Для построения
плана эксплуатационного зацепления
зубчатых колес на чертежном листе
принимаем масштабный коэффициент
.
На чертеже изображаем зубчатые колеса в положении, когда точка контакта пары зубьев совпадает с полюсом зацепления P.
Показываем теоретическую линию зацепления N1N2, а также ее активную часть AB.
На профилях соприкасающихся зубьев выделяем рабочие участки a1b1 и a2b2, соответствующие активной части AB линии зацепления.
Активную часть AB линии зацепления разбиваем на 5 равных участков, граничные точки которых обозначаем 1, 2, 3, 4. Соответственно этим точкам на рабочих участках профилей отмечаем пары сопряженных точек; затем выделяем сопряженные участки профилей.
С целью проверки правильности графических построений выполним следующие проверки.
Проверка по толщине зубьев на окружности вершин:
;
.
Проверка по коэффициенту перекрытия:
.
Относительная погрешность:
.