6.5. Проектный расчет шестерни открытой цилиндрической передачи

6.5.1. Выбор материала, определение допускаемого напряжения.

Для изготовления цилиндрической прямозубой шестерни выберем тот же материал и термообработку, что и для конической шестерни закрытой передачи. Тогда = 293 МПа.

6.5.2. Определение модуля открытой передачи.

.

Здесь = 14 согласно ГОСТ 21354-87 для прямозубых передач ( = 11,2 – для косозубых и шевронных передач с коэффициентом перекрытия  1;  = 12,5 – для косозубых передач с ≤ 1).

Коэффициент ширины зубчатого венца примем равным = 0,4 (табл. 1.6), а коэффициент концентрации нагрузки= 1,4 (рис. 6.4),= 3,96 дляz₃ = 23 (табл. 6.6). Тогда

= 3,4 мм.

Округляем полученное значение модуля до стандартного m = 4,0 мм (табл. 1.3).

3. Определение геометрических параметров шестерни.

Наименование параметра	Обозначение	Расчетная формула	Численное значение
Диаметр делительной окружности, мм			92
Диаметр окружности вершин зубьев, мм			100
Диаметр окружности впадин зубьев, мм			82
Ширина зубчатого венца, мм			38

1 2 3

Н₁ или Н₂ ≤ НВ 350

Н₁ или Н₂  НВ 350

Рис. 6.4

6.6. Проверка зубьев шестерни на выносливость по напряжениям изгиба

6.6.1. Окружная скорость открытой передачи

1,8 м/с.

Для колес открытой передачи назначаем 9-ю степень точности (табл. 6.4).

6.6.2. Определение коэффициентов и.

При =0,4= 1,4 (по рисунку 6.4).

При 9-ой степени точности (зубья прямые, HB < 350) по табл. 6.7 = 1,28.

6.6.3. Расчетное напряжение изгиба

162,39 МПа.

6.6.4. Сопоставление расчетного и допускаемого напряжения

162,39 <  293 МПа,

условие прочности выполняется.

6.7. Проектный расчёт прямозубой конической шестерни открытой передачи

6.7.1. Выбор материала, определение допускаемого напряжения.

Для изготовления конической прямозубой шестерни открытой передачи выберем тот же материал и термообработку, что и для прямозубой конической шестерни закрытой передачи, 293 МПа.

2. Модуль зацепления в среднем сечении зуба конического колеса

=3,63 мм.

Здесь = 1,44 – для= 0,4 (назначаем, табл. 1.6) по рис. 6.4;

≤10 – по рекомендации (С. 44, [3]);

=3,96 по табл. 6.6.

6.7.3. Модуль зацепления на внешнем торце

4,23 мм.

где принято = 0,285.

2. Основные геометрические размеры шестерни.

№ п/п	Размеры, мм	Расчетная формула	Численное значение
1.	Средний окружной модуль	mm	3,63
2.	Делительный диаметр в среднем сечении зуба шестерни		83,49
3	Модуль зацепления на внешнем торце	me3	4,23
3.	Внешний делительный диаметр		97,29
4.	Ширина зубчатого венца		32
5.	Угол делительного конуса		26033'22
6.	Внешний диаметр вершин зубьев		104,86
7.	Среднее конусное расстояние		93,34
8.	Внешнее конусное расстояние		109,34

Для прямозубой конической открытой передачи назначаем u_отк = 2.

Далее производят проверку зубьев на выносливость по напряжениям изгиба аналогично закрытой передачи, см. раздел 6.3.

При этом после всех расчетов необходимо проверить соотношение , которое должно выполняться, в противном случае следует провести корректировку расчетов.