3.3.2 Расчет косозубой цилиндрической передачи
Исходные данные для расчета: Т1, Т2, u, n1, n2 принимаются из кине-матического расчета. Последовательность расчета следующая:
а) назначается материал и термообработка, определяются допускаемые контактные [σ]H по выражению (2.17) и изгибные [σ]F по выражению (2.21) напряжения;
б) определяется межосевое расстояние а по выражению (3.13), предварительно принимая КН=1,3…1,5 (1,3 – при симметричном расположении колеса относительно опор, 1,5 – при несимметричном), ψba=0,2…0,6 (0,2 – при быстроходной ступени, 0,6 – при тихоходной)
;
в) принимается число зубьев z1 шестерни z1>18;
г) определяется число зубьев колеса z2=z1∙u, принимается целое число и z*2;
д) определяется действительное передаточное число u*=z*2/z1 и отклонение δ=100%∙(u–u*)/u , отклонение <3%;
е) определяется нормальный модуль m*n, используются два варианта определения:
1) mn=(0,01…0,02)∙a, принимается по ГОСТ 9563-80 (таблица 11), m*n;
2) предварительно β=8…130 – в редукторах и 8…260 – в коробках передач,
,
принимается по ГОСТ 9563-80 (таблица 11), m*n;
ж) определяются параметры зубчатых колес:
шестерни: колеса:
d*w1=(m*n∙z1)/cosβ, d*w2=(m*n∙z2)/cosβ,
da1=d*w1+2m*n, da2=d*w2+2m*n,
df1= d*w1 – 2,5m*n, df2= d*w2 – 2,5m*n;
з) уточняется межосевое расстояние a*=0,5(d*ω1+ d*ω2);
и) уточняется угол наклона зубьев β,
;
к) определяется ширина венца колеса
b2=ψba∙a*= (0,2…0,6)a*, b2 округляется до целого числа b*2, ширина венца шестерни b1=b*2+(3…5) мм;
л) определяется окружная скорость шестерни или колеса по формулам v1= (πd1n1)/60 или v2=(πd2n2)/60, так как v1=v2;
м) по v1 или по v2 определяется степень точности зубчатой передачи по таблице 14;
Таблица 14 – Выбор степени точности зубчатой передачи
Степень точности |
Окружная скорость v, м/с |
Характеристика передачи
|
|
β =00 |
β>00 |
||
6 (высокоточная)
7 (точная)
8 (средней точности) 9 (пониженной точности) |
до 15
до 10
до 6 до 2 |
до 25
до 17
до 10 до 3,5 |
Высокоскоростные передачи, кинематические механизмы Повышенные скорости и нагрузки Общего применения Тихоходные передачи |
н) уточняется динамический коэффициент К*HV по окружной скорости v, твердости НВ и степени точности по таблице 12 [1];
о) уточняется коэффициент концентрации нагрузки К*Нβ по коэффициенту ψbd1=b1/d1 и схеме расположения колес относительно опор по номограмме рисунка 8;
Рисунок 8 – Значение коэффициента КНβ
п) уточняется коэффициент К*Нα неравномерности нагрузки между зубьями по окружной скорости v и степени точности изготовления колес по таблице 13;
р) уточняется коэффициент К*Н= К*НvK*YβK*Hα;
с) определяется действующее контактное напряжение при уточненных параметрах по выражению 3.12
;
т) проверяется рациональность проектирования
,
допускается недогрузка до 10% или перегрузка не более 5%.
Если недогрузка более 10%, то уменьшают ширину венца b2, если перегрузка более 5%, то увеличивают ширину венца. Можно уменьшать или увеличивать допускаемое напряжение термообработкой или заменой марки материала.