2.4 Расчет цилиндрической передачи

2.4.1 Определение основных параметров цилиндрической прямозубой некорригированной зубчатой передачи из условия прочности

Определим рабочую ширину зубчатого венца колеса по формуле:

, где

(согласно рекомендации [1]) - коэффициент ширины колеса относительно межосевого расстояния.

Примем .

- межосевое расстояние.

К – коэффициент нагрузки. Согласно рекомендации [1], К=1.2..1.4. Примем К=1.4.

Исходя из расчетов, полученных ранее МПа,

Тогда .

Округлив до целого значения, получим .

Увеличим до 54 мм, чтобы обеспечить контактную прочность: .

2.4.2 Определение модуля и числа зубьев

Определим модуль зацепления колеса по формуле:

где

возьмем из данных полученных ранее,

- коэффициент формы зуба для 7-ой степени точности, согласно рекомендации [1],

.

Округлим до ближайшего по ГОСТ 9563-60 (), получим .

Определим число зубьев первой шестерни:

.

Округлив до целого значения, получим .

Определим число зубьев второй шестерни:

. Округлив до целого значения, получим .

Вычислим передаточное число по формуле: .

Вычислим ошибку:.

Согласно рекомендации [1]: если , тогда вычислим значение делительного диаметра шестерни по формуле: .

2.4.3 Проверочный расчет передачи на контактную прочность

Фактическое напряжение определим по формуле:

, где

возьмем из данных полученных ранее.

Коэффициент нагрузки К вычислим по формуле: , где

- коэффициент динамической нагрузки; определяется, согласно рекомендации [1](приложение 5), в зависимости от окружной скорости и степени точности.

.

,

, тогда

. Если , то согласно рекомендации [1](приложение 5), имеем для 7-ой степени точности .

Определим коэффициент неравномерности распределения нагрузки по ширине зубчатого венца .

Различают начальный коэффициент концентрации нагрузки , равный коэффициенту концентрации для неприрабатываюшихся колес, и коэффициент концентрации после приработки . Согласно рекомендации [1](приложение 5), для стальных колес с твердостью поверхности зуба НВ>350.

определяется в зависимости от расположения опор и величины коэффициента ширины зубчатого венца относительно начального диаметра шестерни .

.

Так как и коническая передача расположена на консоли, то коэффициент , тогда .

Определим фактическое напряжение:

.

Определим погрешность е:

.

Согласно рекомендации [1], если , то искомые параметры найдены верно, т.е.

2.4.4 Проверочный расчет передачи на выносливость по изгибу

Согласно рекомендации [1] , фактические напряжения должны быть меньше допускаемых:

Рассчитаем фактические изгибные напряжения по формулам:

,

здесь - рабочая ширина зубчатого венца,

- крутящий момент первого вала,

К=1.4 – коэффициент нагрузки,

- делительный диаметр,

- модуль зубчатого венца конического колеса,

- коэффициенты формы зуба для 7-ой степени точности. Они зависят от смещения х, в нашем случае х=0, и от числа зубьев .

.

, так как передача прямозубая.

Тогда согласно приложению 9 (рекомендация [1]) , а ;

- коэффициент, учитывающий наклон зубьев, согласно рекомендации [1] при ;

- коэффициент, учитывающий перекрытие зубьев, согласно рекомендации [1] при .

Рассчитаем фактические изгибные напряжения по формулам:

МПа

Так как допускаемое изгибное напряжение МПа, то

МПа,

Так как допускаемое изгибное напряжение МПа, то .

Следовательно, МПа, МПа.