
- •4. Зубчатые передачи
- •4.1. Материалы, термообработка и допускаемые напряжения
- •Выбор материала, термообработки и твердости
- •Механические характеристики некоторых марок сталей для изготовления зубчатых колес
- •Значение числа циклов nho
- •Механические характеристики материалов зубчатой передачи
- •4.2. Расчет закрытой цилиндрической зубчатой передачи
- •Значения межосевых расстояний аW
- •Значение коэффициента внешней динамической нагрузки ka
- •Значения модулей зубчатых колес
- •Геометрические параметры передачи
- •Проверочный расчет
- •Ориентировочные рекомендации по выбору степени точности зубчатых передач
- •Значения коэффициентов kHα и kFα, учитывающих неравномерность нагрузки одновременно зацепляющихся пар зубьев
- •Значения коэффициентов kHv и kFv,
- •Коэффициенты формы зуба yf1 и yf2
- •Параметры зубчатой передачи
- •4.3. Конструирование цилиндрических зубчатых колес
- •Стандартные размеры фасок, мм
- •Определение размеров цилиндрических зубчатых колес
- •Допуски радиального биения заготовок зубчатого колеса
- •Допуски осевого биения базовых поверхностей венца и ступицы
- •Шероховатость поверхностей
Геометрические параметры передачи
Параметр |
Шестерня |
Колесо |
|||
прямо-зубая |
косозубая |
прямо-зубая |
косозубая |
||
Диаметр |
делитель-ный |
d1 = mz1 |
d1 = mz1/cosβ |
d2 = mz2 |
d2 = mz2//cosβ |
вершин зубьев |
da1 = d1 + 2m |
da2 = d2 + 2m |
|||
впадин зубьев |
df1 = d1—2,4m |
df2 = d2—2,4m |
|||
Ширина венца |
b1 = b2 + (2…4), мм |
b2 = ψaaW |
Точность вычисления делительных диаметров колес — до 0,01мм; значение ширины зубчатых венцов округляют до целого числа.
Дальнейшие расчеты и конструирование ведутся по фактическим межосевому расстоянию аW и остальным параметрам передач.
Проверочный расчет
4.2.11. Проверить межосевое расстояние: аW = (d1 + d2)/ 2.
4.2.12. Проверить пригодность заготовок колес (табл. 4.1.4). Условие пригодности заготовок колес:
Dзаг ≤ Dпред; Сзаг(Sзаг) ≤ Sпред.
Диаметр заготовки шестерни Dзаг = da1 + 6 мм.
Толщина диска заготовки колеса закрытой передачи Sзаг = = b2 +4 мм.
При невыполнении неравенств изменяют материал колес или вид термической обработки.
4.2.13. Проверить контактные напряжения σН, МПа:
,
где: а) К — вспомогательный коэффициент. Для косозубых передач К = 376, для прямозубых К = 436;
б)
— окружная сила в зацеплении, Н;
в) kHα — коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями. Для прямозубых колес kHα = 1. Для косозубых колес kHα определяется в зависимости от скорости колес V (м/с) и степени точности передачи (табл. 4.2.6) по графику на рисунке 4.2.2 или по таблице 4.2.7;
г) окружная скорость колес:
;
д) kHV — коэффициент динамической нагрузки, зависящий от окружной скорости колес и степени точности передачи (табл. 4.2.8).
Таблица 4.2.6
Ориентировочные рекомендации по выбору степени точности зубчатых передач
Степень точности |
Окружная скорость V, м/с |
Характеристика передачи |
||
прямозубая β = 0° |
косозубая β > 0° |
|||
6 (высокоточные) 7 (точные) 8 (средней точности) 9 (пониженной точности) |
до 15
до 10
до 6
до 2 |
до 25
до 17
до 10
до 4 |
Высокоскоростные передачи Повышенные скорости и нагрузки Общего применения Тихоходные передачи |
Рис. 4.2.2. График для определения коэффициента kHα
по кривым степени точности
Таблица 4.2.7
Значения коэффициентов kHα и kFα, учитывающих неравномерность нагрузки одновременно зацепляющихся пар зубьев
Окружная скорость колес V, м/с |
Степень точности |
kHα |
kFα, |
До 5 |
7 8 9 |
1,03 1,07 1,13 |
1,07 1,22 1,35 |
Свыше 5 до 10 |
7 8 |
1,05 1,10 |
1,20 1,25 |
Свыше 10 до 15 |
7 8 |
1,08 1,15 |
1,25 1,40 |
Таблица 4.2.8