2.1.2. Проектный расчет закрытой зубчатой передачи

Проектный расчет закрытых зубчатых передач выполняют обычно, исходя из условия предупреждения контактных разрушений зубьев колес.

Последовательность проектного расчета:

1. Определяют межосевое расстояние a_w, мм

.

Здесь – вспомогательный коэффициент (для прямозубых передач = 49,5; для косозубых передач = 43); Т₂ – крутящий момент на валу зубчатого колеса, Нмм; K_нβ – коэффициент нагрузки (таблица 2.2); – допускаемое контактное напряжение, МПа; u – передаточное число; Ψ_ba – коэффициент ширины венца.

Коэффициент Ψ_ba рекомендуется выбирать из ряда по ГОСТ 2185–66: 0,1; 0,125; 0,16; 0,25; 0,315; 0,4; 0,5; 0,63. Для прямозубых колес рекомендуется ограничивать Ψ_ba ≤ 0,25; для косозу­бых предпочтительно применять Ψ_ba = 0,25…0,63, проверяя (при Ψ_ba < 0,4) выполнение условия: , где  – угол наклона линии зуба.

Таблица 2.2.

Ориентировочные значения коэффициента K_нβ

Расположение зубчатых колес относительно опор	Kнβ
Симметричное Несимметричное Консольное	1…1,15 1…1,25 1,2…1,35

Расчетное значение a_w, мм, округляют до ближайшего значения по ГОСТ 2185–66 (таблица 2.3), ряд 2 нежелателен для применения.

Таблица 2.3

Значения межосевых расстояний a_w

Ряд	Межосевое расстояние aw, мм
1	40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 250; 315; 400; 500…
2	71; 90; 112; 140; 180; 224; 280; 355; 450; 560; 710…

2. Выбирают модуль в интервале m_n = (0,01…0,02) a_w и округляют его до значения по ГОСТ 9563–60, мм (таблица 2.4). Для косозубых колес стандартным модулем считают нормальный модуль m_n. Для шевронных колес стандартным модулем может быть как нормальный модуль m_n, так и окружной m_t.

Таблица 2.4

Модули зубчатых колес m_n

Ряд	Модули mn, мм
1	1; 1,5; 2; 2,5; 3; 4; 5; 6; 8; 10; 12; 16; 20…
2	1,25; 1,375; 1,75; 2,25; 3,5; 4,5; 5,5; 7; 9; 11…

3. Определяют суммарное число зубьев

.

Угол наклона зубьев косозубых колес принимается предварительно в интервале β = 8…15⁰ (для прямозубых колес β = 0, для шевронных β =30…45⁰).

4. Определяют число зубьев шестерни и колеса (индекс 1 отно­сится к шестерне, индекс 2 – к колесу):

; .

Полученные значения z₁, z₂ округляют до целых чисел. При этом необходимо соблюдение условия: для прямозубых колес z₁ ≥ 17, для косозубых колес z₁ ≥17 cos³ β.

5. По округленным значениям z₁, z₂ уточняют передаточное число

.

Расхождение с принятым ранее номинальным передаточным отношением не должно превышать 2,5 % при u ≤ 4,5 и 4% при u ≥ 4,5.

6) Для косозубых и шевронных колес уточняют величину угла наклона зуба

.

7) Рассчитывают основные параметры зубчатой передачи (таблица 2.5)

Таблица 2.5

Геометрические параметры зубчатой передачи

Параметры	Расчетные формулы
	шестерня	колесо
Делительный диаметр
Диаметр окружности вершин зубьев
Диаметр окружности впадин зубьев
Ширина венца (длина зуба)
Высота: зуба, головки зуба; ножки зуба	; ;