3. Определение расчетного крутящего момента

Проектный расчет зубчатой передачи можно выполнять как по крутящему моменту на ведущем валу Т₁, так и по крутящему моменту на её ведомом валу Т₂. Ниже приведены зависимости для расчета по номинальному крутящему моменту на ведущем валу передачи Т₁ .

Расчетный крутящий момент на колесе:

Т_1Н = Т₁ · К_Нβ · К_{НV ,} (3.3)

где К_Нβ – коэффициент неравномерности распределения нагрузки по длине контактных линий вычисляют по ф. (3.4);

К_НV – коэффициент динамичности (табл. 3.9).

Таблица 3.4

Степень точности передачи в зависимости от окружной скорости колес [5, с. 126]

Вид передачи	Вид зубьев	Степень точности передачи
		6	7	8	9
		Допустимая окружная скорость, м/с
Цилиндрическая	Прямые	20	12	6	3
	Косые	30	20	10	5
Коническая	Прямые	12	8	4	1,5
	Круговые	20	10	7	3

Величины расчетных коэффициентов нагружения зубьев колес зависят от степени точности их изготовления, а она – от окружной скорости в зацеплении (табл. 3.4).

Коэффициенты К_Нβ и К_Fβ выбирают в зависимости:

• от назначенной твердости зубьев НВ,

• от схемы расположения зубчатого колеса относительно опор вала и

• от коэффициента ширины зубчатого венца колеса по его делительному диаметру Ψ_bd.

Величину коэффициента Ψ_bd вычисляют по коэффициенту ширины зубчатого венца по межосевому расстоянию Ψ_bа и по передаточному числу ступени редуктора u:

а) для цилиндрической передачи

б) для конической передачи

Величина коэффициентов ширины зубчатых венцов колес по межосевому расстоянию Ψ_ba и по внешнему конусному расстоянию Ψ_bR зависит от расположения шестерни относительно опор (табл. 3.5).

Коэффициент К_Нβ тем больше, чем больше ширина зубчатых колес и чем меньше угловая жесткость вала-шестерни; его вычисляют по формуле:

, (3.4)

где К_W – коэффициент, учитывающий приработку зубьев (табл. 3.6);

– коэффициент неравномерности распределения нагрузки в начальный период работы (табл. 3.7).

Коэффициент внутренней динамической нагрузки в передаче К_НV назначают в зависимости от степени точности, окружной скорости в зацеплении поверхностной твердости зубьев (табл. 3.8).

Таблица 3.5

Значения коэффициентов ширины зубчатых венцов колес [5, с. 153]

Расположение шестерни относительно опор вала	Коэффициенты ширины зубчатых венцов колес Ψba и ΨbR
при симметричном расположении	0,315…0,5
при несимметричном расположении	0,25…0,4
при консольном расположении	0,20…0,25

Примечание. При расчете раздвоенной шевронной ступени следует принимать суммарный коэффициент двух шестерен.

Таблица 3.6

Значения коэффициента К_W [5, с.141]

Твердость поверхностей зубьев	Значения КW при окружной скорости в зацеплении V,м/с
	2	5	10	15
250 HB	0,38	0,44	0,49	0,54
350 HB	0,59	0,62	0,67	0,69
45 HRC	0,70	0,73	0,76	0,78
50 HRC	0,76	0,78	0,80	0,81
60 HRC	0,80	0,82	0,84	0,85

Таблица 3.7

Значения коэффициента [5, с.141]

Расположение шестерни относительно опор	Твердость поверхности зубьев	Значения коэффициента при Ψbd
		0,2	0,4	0,6	0,8	1,2	1,6
Консольное, опоры - шарикоподшипники	< 350 HB	1,08	1,17	1,28	-	-	-
	>350 HB	1,22	1,44	-	-	-	-
Консольное, опоры - роликоподшипники	< 350 HB	1,06	1,12	1,19	1,27	-	-
	>350 HB	1,08	1,23	1,43	-	-	-
Симметричное	< 350 HB	1,01	1,02	1,03	1,04	1,07	1,11
	>350 HB	1,01	1,02	1,04	1,07	1,16	1,26
Несимметричное	< 350 HB	1,03	1,05	1,07	1,12	1,19	1,28
	>350 HB	1,06	1,12	1,20	1,29	1,48	-

Таблица 3.8

Значение коэффициентов динамичности К_НV [5, с.142]

Степень точности	Твердость поверхности зубьев	Вид зуба	Значение коэффициентов динамичности КНV, при окружной скорости в зацеплении V, м/с
			1	3	5	8	10
7	> 350 HB	прямой	1,02	1,06	1,12	1,19	1,25
		косой	1,01	1,03	1,05	1,08	1,10
	< 350 HB	прямой	1,04	1,12	1,20	1,32	1,40
		косой	1,02	1,06	1,08	1,13	1,16
8	> 350 HB	прямой	1,03	1,09	1,15	1,24	1,30
		косой	1,01	1,03	1,06	1,09	1,12
	< 350 HB	прямой	1,05	1,15	1,24	1,38	1,48
		косой	1,02	1,06	1,10	1,15	1,19

Примечание. Для редукторов общего назначения передачи 9-й степени точности не принимать.