3.2. Проектный расчет

Тип передачи: косозубая

Ориентировочно определяем межосевое расстояние:

a' = Kа * (и + 1) * ³√( T2 * 10³ * kHβ)/ (и² * ψba * [σн]²)

Kа – вспомогательный коэффициент; Kа = 43 (МПа¹´³)

Ψba – коэффициент ширины шестерни относительно межосевого расстояния

По ГОСТ 2185-66 Ψba = 0.5

kHβ – коэффициент концентрации нагрузки

Ψbd = 0.5 * Ψba * (и + 1) ; Ψbd = 0.5 *0.5 * 3.5 = 0.875

kHβ = 1.025

a' = 43 * (2.5 + 1) * ³√( 371,5* 10³ * 1.025)/ (2.5² * 0.5 * 445,435²)= 127,925 ( ММ)

по ГОСТ 2185-66 a = 125 (ММ)

13

Определяют ширину зубчатого колеса:

b₂΄ = Ψba * a

b₂΄ =0.5 * 125 = 62,5 (ММ)

по ряду Ra40 (ГОСТ 6636 – 66) b₂ = 63 ( ММ)

Определяют модуль зацепления передачи :

m΄ = b₂/ Ψm

Ψm – коэффициент модуля ; Ψm = 21

m΄ = 63 / 21 = 3 (ММ)

по ГОСТ 9563-80 m = 3.0 (ММ)

Угол наклона зубьев: β = 15°

Направление наклона зубьев:

Для шестеренки – левое, для зубчатого колеса – правое

Определяют коэффициент осевого перекрытия:

εβ = (b₂ * sinβ)/ (π * m) ≥ 1.1

εβ = (63 * ,259)/(3.14* 3.0 ) = 1,73

Определяем суммарное число зубьев передачи:

z∑ = ( 2 * a * cosβ) / m

z∑ = ( 2 * 125* 0,966) / 3.0 = 80,5

Определяют число зубьев шестерни z1 и колеса z2 :

z1 = z∑ / (и + 1) ≥ z min. = 17

z1 = 80,5/(2.5 + 1) = 23 ; 23 ≥ 17

z2 = z∑ - z1

z2 = 80,5 – 23 = 57,5; z2 = 58

Уточняем передаточное число:

и = z2 / z1

и =58 /23 = 2.52 % , равно заданному.

Уточняем значение угла наклона зубьев с точностью до секунды:

14

β = ( 0.5 * (z2 + z1) * m)/ a

β = ( 0.5 * (58 + 23) * 3) / 125 = 0.972°

Определяем коэффициент торцевого перекрытия:

εα = (1.88 – 3.2* (1/ z1 + 1/ z2)) * cosβ ; εα ≥ 1.2

εα = (1.88 – 3.2* (1/23 + 1/ 58)) * 0,966 = 1.631 ; 1.631 ≥ 1.1

Определяем делительные диаметры шестерни и зубчатого колеса:

d1= (m * z1) / cosβ

d1= (3 * 23) / 0,966 = 71,43 ( ММ)

d2= (m * z2) / cosβ

d1= (3 * 58) / 0,966 = 180,124 (ММ)

Определяем окружную скорость:

ν= (π* d1 * n1)/60

ν= (3.14 * 71,43 * 392,103)/ 60 = 1.466 (м/c)

Назначаем степень точности и вид сопряжения цилиндрической передачи согласно

ГОСТ 1643 – 81 9 – В

3.3. Проверочный расчет по контактным напряжениям.

Определяем контактное напряжения:

σн = ZE * ZH * Zε * √(2 * T2 *10³ * (и + 1) * kH)/ d2² * b₂ ≤ [σн]

ZE – коэффициент, учитывающий свойства материала шестерни и колеса

ZE = 275 (МПа ¹΄²)

ZH – коэффициент, учитывающий форму сопряжения поверхностей зубьев

ZH = √(2 * cosβ)/ sin2α

Величина зацепления α= 20°

ZH = √(2 * 0,966)/ 0.642 = 1.735

Zε- коэффициент, учитывающий суммарную длину контактной линии:

Zε = √1/ εα

Zε = √1/1,631 = 0,783

15

kH – коэффициент расчетной нагрузки при расчете на контактные напряжения

kH = kHβ * kHV* kH

kHβ – коэффициент концентрации нагрузки, учитывающий неравномерное распределение нагрузки по линии контакта зубьев : kHβ = 1.025

kHV – коэффициент динамичности нагрузки, учитывающий дополнительную внутреннюю динамическую нагрузку : kHV = 1.05

kH – коэффициент нагрузки в зацеплении, учитывающий неравномерность распределения нагрузки между парами зубьев, определяют по табл.7

kH = 1,13 табл. 7

Степень точности	kH
	≤5	5…10	10…15
6-В	-	1,02	1,04
7-В	1,03	1,05	1,08
8-В	1,07	1,10	1,15
9-В	1,13	-	-

kH = 1.025 * 1.05 * 1.13 = 1,22

σн = ZE * ZH * Zε * √(2 * T2 *10³ * (и + 1) * kH)/ (d2² * b₂) ≤ [σн]

σн = 275 * 1.735 * 0.783 * √ ( 2 * 371,5 * 10³ * 3.5 * 1.22)/(180,24² * 63) = 465,12(МПа)

Отклонение возникающего контактного напряжения от допускаемого:

∆ σн = ((σн -[σн])/ [σн]) * 100%

∆ σн = ((465,12-445,435)/445,435) * 100% = 0.06 * 100% = 4,42%

при перезагрузке до 5%, при недогрузке до 10%