
- •Расчет цилиндрической зубчатой передачи.
- •Выбирается марка стали, вид заготовки, термообработка, твердость
- •Определяются допускаемые напряжения: контактные [h] и изгиба [f], мПа
- •Определяется межосевое расстояние a, мм
- •Ориентировочные рекомендации по выбору степени точности передачи
- •Определяются действующие контактные напряжения h, мПа
- •Значения коэффициента zh
- •2. Значения khv : верхние относятся к прямозубым передачам, а нижние к косозубым.
- •Значения коэффициента динамической нагрузки kfv
- •Коэффициент формы зуба yf
Определяются допускаемые напряжения: контактные [h] и изгиба [f], мПа
,
где: Hlim предел контактной выносливости, величина которого зависит в основном от твердости поверхности зубьев. Формулы для определения Hlim приведены в таблице 3.
SH коэффициент безопасности, рекомендуется принимать SH =1,1 при однородной структуре металла по объему (нормализация, улучшение, объемная закалка), SH =1,2 при неоднородной структуре (поверхностная закалка, азотирование).
KHL коэффициент долговечности, учитывает влияние срока службы и режима нагрузки передачи. Для передач, у которых число циклов нагружения больше базового, KHL = 1, более подробно о методике определения величины KHL в [1],
,
где: Flim предел выносливости по напряжениям изгиба, формулы для определения Flim приведены в таблице 4.
SF коэффициент безопасности, рекомендуется SF =1,75 при видах заготовки прокат или поковка.
KFL коэффициент долговечности, для длительно работающих передач KFL = 1.
К определению предела контактной выносливости нlim.
Таблица 3
Термообработка |
Твердость зубьев |
нlim, Мпа |
Коэффициент безопасности, sн |
Нормализация, улучшение |
НВ<350 |
2НВ + 70 |
1,1 |
Объемная закалка |
НВ>350 |
18HRC + 150 |
1,1 |
Поверхностная закалка (т.в.ч) |
НВ>350* |
17HRC + 200 |
1,2 |
Цементация и закалка |
НВ>350* |
23HRC |
1,2 |
*Твердость поверхности зубьев.
К определению предела выносливости на изгиб Flim.
Таблица 4
|
Определяется межосевое расстояние a, мм
,
где: Ка коэффициент, принимаемый для косозубых передач 430, для прямозубых передач Ка = 495,
Т2 вращающий момент на колесе, Нм,
u передаточное число,
bа коэффициент ширины зубчатого венца относительно межосевого расстояния, рекомендуется принимать: bа =0,315…0,4 при термообработке улучшение, нормализация и несимметричном расположении зубчатых колес относительно опор, для быстроходных ступеней двухступенчатых редукторов следует принимать меньшие значения, а для тихоходных ступеней на 20…25% больше; для коробок перемены передач ba = 0,15…0,2;
KH
коэффициент, учитывающий неравномерность
распределения нагрузки по линии контакта
зубьев, предварительно его можно принять
по рис. 2 в зависимости от твердости
зубьев, расположения зубчатых колес
относительно опор и величины коэффициента
ширины зубчатого венца относительно
диаметра bd,
который можно определить предварительно
с учетом зависимости
.
Величину а следует выбрать по ГОСТ 2185-66 из ряда чисел, таблица 5, (при проектировании редуктора для серийного производства). В курсовом проектировании а можно выбрать из ряда чисел Ra40, рекомендуемых для размеров по ГОСТ 6636-69.
Межосевые расстояния а по ГОСТ 2185-66.
Таблица 5
1-й ряд |
40, 50, 63, 80, 100, 125, 160, 200, 250, 315, 400, 500, 630, 800 |
2-й ряд |
71, 90, 112, 140, 180, 224, 280, 355, 450,560,710 |
Ряд чисел Ra40 по ГОСТ 6636-69
Таблица 6
50, 53, 56, 60, 63, 67, 71, 75, 80, 85, 90, 95, 100, 105, 110, 120, 125, 130, 140, 150, 160, 170, |
180, 190, 200, 210, 220, 240, 250, 260, 280, 300, 320, 340, 360, 380, 400, 420, 450, 480, 500 |
Определяется модуль m
,
значение модуля выбирается по ГОСТ, таблица 7.
Для силовых передач рекомендуется выбирать m 1,5 мм, для быстроходных ступеней двухступенчатых редукторов следует принимать средние значения, а для тихоходных ступеней значения, близкие к наибольшим.
Значения модулей по ГОСТ 9563-60
Таблица 7
Ряды |
Модуль, мм |
1-й |
1,5; 2; 2,5; 3; 4; 5; 6; 8; 10; 12; 16; 20 |
2-й |
1,75; 2,25; 2,75; 3,5; 4,5; 5,5; 7; 9; 11; 14; 18 |
Предварительно принимается значение угла наклона зубьев (при проектировании косозубых передач), величина угла рекомендуется в пределах от 8о до 18о. Предварительно можно принять = 10о, cos 10o = 0,985.
Определяются числа зубьев шестерни и колеса z1 и z2
,
Значения z1 и z2 следует округлить до целых чисел.
Уточняется величина угла наклона зубьев (для косозубых передач)
Делительные диаметры шестерни и колеса d1 и d2 , мм
,
,
для прямозубых передач делительные диаметры:
,
Ширина зубчатого венца b, мм
Величину b следует округлить до целого числа из ряда чисел по ГОСТ 6636-69, ширину зубчатого венца шестерни следует увеличить на 4…5 мм.
Уточняются значения коэффициентов ba и bd
,
При необходимости уточняются значения передаточного числа u и вращающего момента на колесе Т2
,
Определяется окружная скорость V, м/с
.
Выбирается степень точности по величине V, таблица 8.