2. Проектний розрахунок циліндричної прямозубої передачі

Проектний розрахунок проводиться для попереднього визначення розмірів зубчастої передачі.

Дані для розрахунку:

- обертовий момент на ведучому валу редуктора, ;

- передаточне число зубчастої передачі, .

Матеріали для зубчастих коліс. На підставі рекомендованих марок сталей, які використовуються для виготовлення зубчастих коліс [6],[8], вибираємо такі сталі:

- для шестірні - сталь 40Х з твердістю за шкалою Брінеля HB₁ = 432 daH/мм² (за шкалою Роквелла HRC₁ =45);

- для колеса - сталь 50 з твердістю за шкалою Брінеля HB₂ =390 daH/мм² (за шкалою Роквелла HRC₂ =40,5);

Міжосьова відстань зубчастої передачі а_w визначається з умови забезпечення контактної витривалості зубців передачі і розраховується за формулою

,

де - коефіцієнт, який для прямозубої передачі приймається ;

- розрахунковий обертовий момент, який приймаємо

;

- коефіцієнт нерівномірності розподілу навантаження по довжині зубця; при виконанні курсової роботи приймаємо ;

- коефіцієнт ширини зубчастих коліс, значення якого регламентується стандартом; при виконанні курсової роботи коефіцієнт можна вибирати з таких рекомендованих значень: 0,315; 0,4; 0,5; 0,63. Приймаємо ;

-допустиме контактне напруження при розрахунку зубчастої передачі.

Для шестірні і зубчастого колеса напруження визначаються за формулою

де - границі контактної витривалості для матеріалів шестірні та зубчастого колеса, які визначаємо за формулами:

;

;

- мінімальні коефіцієнти запасу міцності, які при відсутності поверхневого зміцнення поверхонь зубців шестірні та зубчастого колеса приймаються рівними

;

- коефіцієнти довговічності, які, з метою спрощення розрахунків, наближено визначаються за залежностями:

; .

Тоді допустимі контактні напруження:

для шестірні

·

для зубчастого колеса

За розрахункове значення допустимого контактного напруження приймається менше з цих двох значень, тобто

.

Міжосьова відстань прямозубої зубчастої передачі

.

За табл. Д1.4 (див. додаток 1) обираємо .

Модуль m зубчастих коліс визначається в залежності від твердості робочих поверхонь зубців шестірні і колеса [6], [8]. Для вибраних вище матеріалів шестірні і колеса твердість складає:

шестірня - ;

зубчасте колесо - .

Для цих значень твердості модуль розраховується за формулою

.

Приймаємо стандартний модуль (табл. Д1.5, додаток 1).

Кількість зубців шестірні та колеса визначаємо за формулами:

;

.

Приймаємо: ; .

Перевіряємо відповідність міжосьової відстані вибраному стандартному значенню ( )

.

Перевіряємо відхилення фактичного передаточного числа зубчастої передачі від стандартного (стандартні значення передаточних чисел наведені в додатку 1,табл. Д1.4). Фактичне передаточне число

.

що допускається, оскільки при u_ст> 4,5 допустиме відхилення складає ∆u ≤ 4%.

Параметри зубчастих коліс і передачі:

ділильні діаметри:

;

;

діаметри вершин зубців:

;

;

діаметри впадин зубців:

;

;

ширина зубчастих вінців колеса та шестірні:

;

.