3 Расчёт цилиндрической косозубой передачи [3]

3.1 Выбор материала, термообработки

Выбираем материал одинаковый для шестерни и колеса, но с разной твердостью. Для шестерни – сталь 40Х с твердостью 269…302 НВ; для колеса – сталь 40Х с твердостью 235…262 НВ.

Определим среднее значение твердости зубьев шестерни и колеса:

НВ;

НВ.

Для зубьев шестерни и колеса выбираем термообработку – улучшение (У).

Определяем механические характеристики сталей для шестерни и колеса:

для шестерни: Н/мм² ; Н/мм²;

для колеса: Н/мм² ; Н/мм².

Выбираем предельные значения размеров заготовки шестерни и колеса:

Шестерня: мм; мм;

Колесо: мм; мм.

3.2 Расчет допускаемых контактных напряжений

Примем коэффициент долговечности для зубьев шестерни и колеса за единицу.

Определим допускаемые контактные напряжения для зубьев шестерни [σ]_НО1 и колеса [σ]_НО2 , соответствующие пределу контактной выносливости

; (3.1)

= . (3.2)

Подставим числовые значения

Н/мм²;

Н/мм².

3.3 Расчет допускаемых напряжений изгиба

Определим предел выносливости при изгибе, который будет равен допускаемому напряжению изгиба

; (3.3)

. (3.4)

Подставим числовые значения

Н/мм²;

Н/мм².

Расчет ведется по менее прочным зубьям, то есть для расчетов модуля зацепления примем Н/мм².

3.4 Проектный расчет зубчатой передачи

Определим межосевое расстояние

, (3.5)

где - вспомогательный коэффициент, ;

- коэффициент ширины венца колеса, ;

- передаточное отношение редуктора, ;

- вращающий момент на тихоходном валу, Н∙м;

- среднее допускаемое контактное напряжение;

- коэффициент неравномерности нагрузки по длине зуба, .

Подставляем значения

мм.

Округляем полученное значение до стандартного, мм.

Определим модуль зацепления по формуле:

, (3.6)

где - вспомогательный коэффициент, ;

- делительный диаметр колеса;

- ширина венца колеса;

- допускаемое напряжение изгиба материала колеса с менее прочным зубом, Н/мм².

Рассчитаем делительный диаметр колеса

; (3.7)

мм.

Определим ширину венца колеса

; (3.8)

мм.

Подставляем все полученные значения в формулу (3.6)

мм.

Округляем полученное значение в большую сторону до стандартного из ряда чисел, мм.

_{Определ}им угол наклона зубьев

; (3.9)

.

Определяем суммарное число зубьев шестерни и колеса

(3.10)

.

Полученное значение округляем в меньшую сторону до целого числа, .

Уточняем действительную величину угла наклона зубьев для косозубых передач

; (3.11)

.

Определяем число зубьев шестерни

. (3.12)

_{Полученное значение округляем до целого числа, z1=39.}

_{Определим число зубьев колес}

.

Определяем фактическое передаточное число и проверяем по отклонению от заданного

; (3.14)

Проверим его отклонение от заданного u

; (3.15)

.

Отклонение фактического передаточного числа от заданного в пределах допустимого.

Рассчитаем фактическое межосевое расстояние

; (3.16)

мм.

Определим делительный диаметр шестерни

(3.17)

Определим делительный диаметр колеса

Определим диаметры вершин зубьев шестерни и колеса

(3.18)

. (3.19)

Определим диаметры впадин зубьев шестерни и колеса

(3.20)

Определяем ширину венца для колеса

; (3.22)

мм.

Определяем ширину венца для шестерни

; (3.23)

мм.