3.5.1 Последовательность расчета открытой прямозубой передачи

Исходные данные для расчета Т₁, n₁, u берутся из кинематического и силового расчета – 1 часть расчета. Последовательность расчета следующая:

а) назначаются материал для шестерни, колеса и вид термообработки (таблицы 4, 5, 6); определяется допускаемое значение изгибного напряжения по формуле (2.21);

б) предварительно назначают число зубьев шестерни z₁>17 (в пределах 18…24);

в) по принятому значению z₁ определяют коэффициент Y_F формы зуба по рисунку 10;

г) назначается предварительное значение коэффициента К_F в преде-лах 1,2…1,5 (1,2 – для быстроходной, 1,5 – для тихоходной передачи);

д) назначается значение коэффициента ψ_bd=b/d₁ из таблицы 17;

Таблица 17 – Значение коэффициента ψ_bd

Расположение колес относительно опор	Коэффициент ψbd
	HB<350	HB>350
Симметричное Не симметричное Консольное	0,8…1,4 0,6…1,2 0,3…0,4	0,4…0,9 0,3…0,6 0,2…0.25

е) по выражению (3.21) определяют модуль m, значение которого уточняют по ГОСТ 9563-80 (таблица 11) – m*;

ж) определяется число зубьев колеса z₂=z₁u и принимается целое число z₂ зубьев, z₂*;

з) уточняется передаточное число u*=z₂*/z₁ и определяется расхождение δ =100% (u–u*) / u, должно быть не более 3%;

и) определяются диаметры шестерни и колеса:

d₁*=m*z₁, d₂*=m*z₂*,

d_a1=d₁*+2m*, d_a2=d₂*+2m*,

d_f1=d₁*–2,5m*, d_f2=d₂*–2,5m*;

к) определяется межцентровое расстояние а, а=0,5(d₁*+d₂*);

л) уточняется ширина венца шестерни b₁= ψ_bd ∙d₁*, округляется до целого числа b₁*, определяется ширина венца колеса

b₂*=b₁*–(3…5) мм;

м) определяется окружная скорость шестерни по формуле v₁=πd₁n₁/60 и с учетом твердости НВ и степени точности изготовления уточняется коэффициент динамической нагрузки К_FV* по таблице 15;

н) по отношению ψ_bd=b₁/d₁ и схеме расположения колес относительно опор уточняется коэффициент концентрации нагрузки К_Fβ* по таблице 16;

о) определяется уточненное значение коэффициента нагрузки К_F*=K_FV*K_Fβ*;

п) с учетом уточненных параметров проводится окончательная проверка по изгибным напряжениям

; (3.22)

р) определяется рациональность расчета

,

допускается недогрузка до 10% и перегрузка до 5%.

3.5.2 Расчет косозубой передачи на изгиб

Расчет косозубой передачи на изгиб проводится по аналогии с расчетом прямозубой передачи с некоторыми поправками. Рассчитывается шестерня, так как зубья ее испытывают большее число циклов нагружения, чем зубья колеса. Расчет ведется методом сравнения по формуле [9]:

, (3.23)

где К_F – коэффициент нагрузки, K_F=K_Fα K_FV K_Fβ, здесь:

K_Fα – коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями, определяется по таблице 13;

K_FV – коэффициент, учитывающий внутреннюю динамическую нагрузку, определяется по таблице 15 по окружной скорости V, твердости НВ и степени точности;

K_Fβ – коэффициент концентрации нагрузки, зависит от расположения колес относительно опор и ψ_bd1=b/d₁, определяется по таблице 16;

T₁ – крутящий момент на валу шестерни, Н∙мм;

Y_F1 – коэффициент формы зуба определяется по фиктивному числу зубьев z_V1=z₁/cos³β, по номограмме рисунка 10;

y_β – коэффициент, учитывающий наклон зубьев (y_β=1-β/140);

y_ε – коэффициент, учитывающий перекрытие зубьев (y_ε=1/ε_αK_ε, здесь:

ε_α– коэффициент торцового перекрытия (ε_α=[1,88–3,2(1/z₁+1/z₂)]cosβ), ε_α=1,6…1,8; K_ε – коэффициент колебания длины контактной линии, K_ε=0,9…1,0);

d₁ – диаметр делительной окружности шестерни, мм;

m_n – нормальный модуль, мм (ГОСТ 9563-80);

b₁ – ширина венца шестерни, мм;

[σ]_F –допускаемые напряжения изгиба, Н/мм² (по формуле (2.21)).

Из проверочной формулы (3.23) путем преобразования составляющих получаем проектную формулу определения нормального модуля [1]:

, (3.24)

значение модуля округляется по ГОСТ 9563-80, (таблица 11); К_m=1,12 – для косозубых и шевронных колес; остальные символы см. выражение (3.23).

Окружной модуль m_t=m_n/cosβ, не гостируется.