4.3Основные геометрические размеры передачи

Межосевое расстояние находим по формуле 3.14[1]:

A_w = = = 180 мм. (57)

Основные размеры шестерни и колеса:

Рис. 3. Зацепление зубчатой цилиндрической передачи.

диаметры делительные:

d = (58)

d₃ = = = 60 мм;

d₄ = = = 300 мм.

Проверка: a_w = = = 180 мм.

диаметры вершин зубьев:

d_a = d + 2 · m_n (59)

d_a3 = d₃ + 2 · m_n = 60 + 2 · 2,5 = 65 мм;

d_a4 = d₄ + 2 · m_n = 300 + 2 · 2,5 = 305 мм.

Силы действующие в зацеплении вычислим по формуле 8.3 и 8.4[1]:

окружная:

F_t3 = F_t4 = = = 1943,234 Н, (60)

радиальная:

F_r3 = F_r4 = F_t3 · = 1943,234 · = 707,279 Н; (61)

осевая:

F_a3 = F_a4 = F_t3 · tg() = 1943,234 · tg(0^o) = 0 Н. (62)

Окружная скорость колес будет:

V = = = 0,653 м/c; (63)

Предварительное значение окружной скорости, принятое выше, близко к расчётному значению, поэтому перерасчёт проводиться не будет. При рассчитанном значении скорости следует принять для зубчатых колес 8-ю степень точности.

4.4Проверочный расчет передачи по напряжениям изгиба

Проверим зубья на выносливость по напряжениям изгиба по формуле 3.22[1]:

_F =  [_F] (64)

По таблице 3.8[1] по уточнённому значению окружной скорости выбираем коэффициент K_F=1,25. Тогда уточнённое значение коэффициента K_F = 1,12 · 1,25 = 1,4. Для проверки зубьев на выносливость при изгибе обновим коэффициент Y_F по уточнённому значению угла наклона зубьев.Y_F - коэффициент, учитывающий форму зуба и зависящий от эквивалентного числа Z_v (см. гл.3, пояснения к формуле 3.25[1]):

у шестерни: Z_v3 = = = 24 (65)

у колеса: Z_v4 = = = 120 (66)

Тогда: Y_F3 = 3,938; Y_F4 = 3,59

Находим отношения : (67)

для шестерни: = = 60,074

для колеса: = = 60,167

Дальнейший расчет будем вести для шестерни, для которой найденное отношение меньше.

Проверяем прочность зуба шестерни:

_F3 = = = 142,846 МПа

_F3 = 142,846 МПа < [_f] = 216 МПа.

Условие прочности выполнено.

Таблица 6. Механические характеристики материалов зубчатой передачи.

Элемент передачи	Марка стали	Термообработка	HB3	в	[]H	[]F
			HB4	H/мм2
Шестерня	45	улучшение	230	780	481,818	236,571
Колесо	45	улучшение	210	730	445,455	216

Таблица 7. Параметры зубчатой цилиндрической передачи, мм.

Проектный расчёт
Параметр		Значение		Параметр			Значение
Межосевое расстояние aw		180		Угол наклона зубьев , град			0
Модуль зацепления m		2,5		Диаметр делительной окружности:
Ширина зубчатого венца:				шестерни d3 колеса d4			60 300
шестерни b3 колеса b4		30 25
Числа зубьев:				Диаметр окружности вершин:
шестерни z3 колеса z4		24 120		шестерни da3 колеса da4			65 305
Вид зубьев		прямозубая передача		Диаметр окружности впадин:
				шестерни df3 колеса df4			53,75 293,75
Проверочный расчёт
Параметр			Допускаемые значения		Расчётные значения	Примечание
Контактные напряжения H, H/мм2			-		-	-
Напряжения изгиба, H/мм2	F3		236,571		142,846	-
	F4		216		156,267	-