9.5.2. Проектный расчёт цилиндрических косозубых передач
z3–z4 и z5–z6 групповой передачи
9.5.2.1. Исходные данные
Производится расчет наиболее нагруженной передачи z3–z4 по сле-дующим исходным данным:
1. Расчетный крутящий момент на первом валу привода T2 = = 94,83 Н·м.
2. Число зубьев шестерни z3 = 24.
3. Число зубьев колеса z4 = 75.
4. Передаточное число u1 = 3,16.
9.5.2.2. Выбор материала зубчатых колес
и вида термической обработки
В качестве материала для зубчатых колес выбирается сталь 40Х, которая отвечает необходимым техническим и эксплуатационным требованиям, и принимается термическая обработка – закалка с нагревом ТВЧ, позволяющая получить твердость зубьев 48–52 HRCэ.
9.5.2.3. Проектный расчёт косозубой передачи z3–z4
групповой передачи на контактную выносливость зубьев
Диаметр начальной окружности шестерни z3 рассчитывается по формуле
,
мм,
где Kd – вспомогательный коэффициент; для косозубых передач Kd = 680;
T2 – расчетный крутящий момент на втором валу привода, Н·м: T2 = 94,83 Н·м;
KH – коэффициент нагрузки для шестерни равный 1,3–1,5; принимается KH = 1,3;
u1 – передаточное число наиболее нагруженной передачи: u1 = 3,16;
ψbd – значение отношения рабочей ширины венца передачи к начальному диаметру шестерни: ψbd = 0,2–0,4;
σHP3 – допускаемое контактное напряжение, МПа.
Допускаемое контактное напряжение для косозубых передач
МПа,
где σHlimb3 – базовый предел контактной выносливости поверхностей зубьев, сооветствующий базовому числу циклов перемены напряжений, МПа: σHlimb3 = 1050 МПа;
SH – коэффициент безопасности: SH = 1,2.
Коэффициент отношения рабочей ширины венца к начальному диаметру шестерни определяется по формуле
где ψbd – значение отношения рабочей ширины венца к начальному диаметру шестерни: ψbd = 0,2–0,4;
ψbm – значение отношения рабочей ширины венца шестерни к модулю: ψbm = 6–10; принимается ψbm = 9;
z3 – число зубьев шестерни: z3 = 24.
.
Полученное значение отношения рабочей ширины венца к начальному диаметру шестерни ψbd = 0,375 удовлетворяет допустимым значениям
0,2 < ψbd = 0,375 < 0,4.
Таким образом, диаметр начальной окружности шестерни z3
Нормальный модуль передачи при рассчитанном значении диамет-ра начальной окружности шестерни z3 рассчитывается по формуле
мм,
где dw3 – диаметр начальной окружности шестерни, мм: dw3 = 60,32 мм;
β – угол наклона зубьев, градус: β = 8–16°, принимается β = 11°;
z3 – число зубьев шестерни: z3 = 24.
9.5.2.4. Проектный расчет косозубых передач z3–z4
групповой передачи на выносливость зубьев при изгибе
Нормальный модуль передачи при проектном расчете зубьев на изгибную выносливость рассчитывается по формуле
,
мм,
где Km – вспомогательный коэффициент, зависящий от коэффициента осевого перекрытия: Km = 12;
T2 – расчетный крутящий момент на втором валу привода, Н·м: T2 = 94,83 Н·м;
KF – коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по ширине венца: KF = 1,3;
YF3 – коэффициент, учитывающий форму зуба: YF3 = 4,1;
z3 – число зубьев шестерни: z3 = 24;
ψbm – значение отношения рабочей ширины венца передачи к модулю: ψbm = 6–10; принимается ψbm = 9;
σFP3 – допускаемое напряжение зубьев при изгибе, МПа.
Допускаемое напряжение зубьев при изгибе рассчитывается по формуле
МПа,
где σFlimb3 – предел выносливости материала зубьев, МПа: σFlimb3 = = 500 МПа;
KFL – коэффициент режима нагрузки и долговечности: KFL = 1.
Таким образом, нормальный модуль передачи при проектном рас-чете зубьев на изгибную выносливость
