3. Расчеты по выбору параметров зубчатых передач

3.1. Определение чисел зубьев зубчатых колес

Ранее (п.2.3.3. и рис.2.2) выбраны величины передаточных отношений всех передач.

Одиночная передача 1-2 описывается уравнением:

Для решения этого уравнения и для получения наименьших размеров колес зададимся числом зубьев наименьшего колеса Z₁=Z_min=1926. Примем с учетом диаметра вала Z₁=26, тогда:

Группа передач из колес 3-4 и 5-6 описывается уравнениями:

.

Зададимся числом зубьев наименьшего колеса Z₃=25 (с учетом диа­метра вала и необходимости получения достаточного межосевого расстояния между валом II и шпинделем III), тогда:

Сумма чисел зубьев: .

Из последних двух уравнений группы имеем:

.

3.2. Определение частот вращения электродвигателя, валов и шпинделя

Наибольшая частота вращения электродвигателя равна:

- в высшем диапазоне 2 при включении передачи 5-6:

;

- в низшем диапазоне 1 при включении передачи 3-4:

Наименьшая частота вращения электродвигателя равна:

- при включении передачи 5-6:

- при включении передачи 3-4:

3. Определение модуля зубчатых колес

Модуль m, мм, определяется по формуле [12]:

где: К_m – вспомогательный коэффициент; для прямозубых передач К_m=13; М_кр – крутящий момент на валу, Н·м; К_F – коэффициент неравномерности распределения нагрузки по длине зуба, К_F = 1,3…1,5 (меньшие значения выбирают при симметричном расположении колес между опорами); - коэффициент формы зуба, предварительно принимают для колеса и для шестерни; Z - числа зубьев рассчитываемых колес; ψ_bm – коэффициент ширины колеса относительно его модуля; целесообразно выбирать ; σ_FP – допустимое напряжение при изгибе зубьев для случая реверсивной нагрузки;

σ_FP = 0,3·σ_{F lim b}, Н/мм²,

где: σ_{F lim b}– базовый предел выносливости зубьев при изгибе, определяемый в зависимости от материала и способа термообработки (см. приложение 5);

(Здесь и далее для удобства восприятия и работы размерность напряжения (давления) дана в Н/мм² (1 Н/мм² = 1 МПа).

Например для передачи 1-2 из материала сталь 18ХГТ, термообработке зубьев - цементации и закалке, σ_{F lim b}=750 Н/мм²: σ_FP =0,3 · 750 = 225 Н/мм²

Здесь (см. п.3.3.)

Модуль передачи 3-4 (из того же материала):

Здесь .

Здесь .

Полученное значение модуля округляем до стандартного по табл. 3.2.

Таблица 3.2

Модули зацепления, мм (по ГОСТ 9563-60)

I ряд	1,0	-	1,5	2,0	2,5	3,0	4,0	5,0	6,0	8,0
II ряд	1,25	1,375	1,75	2,25	2,75	3,5	4,5	5,5	7,0	9,0

структивных ограничений, m=5мм. Для остальных колес (3-4 и 5-6) m=6мм.

Окончательно значения модулей и чисел зубьев колес принимаются после проработки конструкции и завершения всех расчетов.