Задача 5. Расчет открытой цилиндрической передачи.

Проектный расчет.

1. Определяем главный параметр - межосевое расстояние а_ω, мм

а_ω≥К_а(u+1)³√Т₂*10³/ψ_аu_оп²[δ]²_H*(K_Hβ)

а) К_а=49,5 б) ψ_а=0,28 в) u_оп=4,2 г) Т₂=271 Н*м

д) [δ]_H=366,36Н/мм² е) K_Hβ=1

а_ω≥49,5(4,2+1)³√271*10³/0,28*(4,2)²*(366,36)²*1=187,9

100≥89,5 а_ω=187,9

2. Определяем модуль зацепления m, мм

m≥2К_mТ₂*10³/d₂в₂[δ]_F

а) К_m=6,8 б) в₂= ψ_аа_ω=57,6 в) d₂= 2а_ωu/u+1=332,6

г) [δ]_F=257,5 д) а_ω=187,9, Т₂=271, u=4,2, ψ_а=0,28

m≥2*6,8*271*10³/187,9*57,6*257,5=1,32

2≥ 1,32m=2

4. Определяем суммарное число зубьев шестерни и колеса для косозубых передач

z_Σ=z₁+z₂=2а_ω/m=187,9

5.Уточняем угол наклона зубьев β_min для косозубых передач

β=arccos z_Σm/2а_ω=1⁰

6. Определяем число зубьев шестерни z₁= z_Σ/1+u=187,9/1+4,2=36,13

7. Определяем число зубьев колеса z₂= z_Σ- z₁=187,9-36,13=151,77

8. Определяем фактическое передаточное число u_ф и проверить его отклонение Δu от заданного u

u_ф= z₂/z₁=151,77/36,13=4,2

Δu= ׀u_ф-u׀/u*100=0 0<0,04 Условия соблюдаются

9. Определяем фактическое межосевое расстояние а_ω

а_ω= (z₂+z₁)m/2=(151,77+36,13)2/2=187,9

10. Определяем фактические геометрические параметры передачи, мм

Для шестерни для колеса

Делительный d₁ =mz₁/cosβ=72,98 d₂ = mz₂/cosβ=303,8476,98

Вершин зубьев d_a1= d₁ +2m=76,98 d_a2 =d₂ +2m=307,8

Впадин зубьев d_f1 =d₁ -2,4m=68,18 d_f2=d₂ -2,4m=299

Ширина венца в₁= в₂+2=54,6 в₂= ψ_аа_ω=52,6

Проверочный расчет

11. Проверяем межосевое расстояние а_ω= (d₁+d₂)/2=188

12. Проверяем пригодность заготовки колес

D_заг≤D_пред D_заг= d_a1+6мм=82,98 82,98≤125

S_заг≤S_предS_заг= в₂+4мм=56,6 56,6≤80

13. Проверяем контактные напряжения δ_H, Н/мм²

δ_H=К√F_t(u_ф+1)/d₂в₂*К_Нα К_Нβ К_Нv≤ [δ]_H

а) К=436 б) F_t=2Т₂*10³/d₂=1784,06 в)К_Нα=1 г) К_Нv=1,05

δ_H=340 340≤776,48 условия соблюдаются

14. Проверяем напряжения изгиба зубьев шестерни δ_F1 и колеса δ_F2, Н/мм²

δ_F2 =Υ_F2Υ_βF_t/ в₂m К_FαК_Fv К_Fβ≤ [δ]_F2

δ_F1 = δ_F2Υ_F1/ Υ_F2≤[δ]_F1

а) m=2 в₂=28F_t=2075б) К_Fα=1в) К_Fβ=1 г) К_Fv=1,04

д) Υ_F1=3,78 z_v1=z₁/cos³β=36,13

Υ_F2=1,27 z_v2=z₂/cos³β=151,77

е) Υ_β=1 ж) [δ]_F1=267,8>139,4[δ]_F2=247,2>144,9

δ_F2=139,4δ_F1=144,9

Таблица 5.5. Параметры зубчатой цилиндрической передачи

Проектный расчет
Параметр	Значение	Параметр	Значение
Межосевое расстояние aω	187,9	Угол наклонения зубьев β	1
Модуль зацепления m	2	Диаметр делительной окружности: Шестерни d1	72,98
Ширина зубчатого венца: Шестерни в1	54,6
		Колеса d2	303,8
Колеса в2	52,6
Число зубьев: Шестерни z1	36,13	Диаметр окружности вершин: Шестерни da1	76,98
Колеса z2	151,77
		Колеса da2	307,8
Вид зубьев	прямозубая	Диаметр окружности вершин: Шестерни df1	68,18
		Колеса df2	299

Проверочный расчет

Параметр	Допускаемое значение	Расчетное значение	Примечания
Контактные напряжения σ, Н/мм2	776,48	601,68

Напряжения изгиба, Н/мм2	σF1		267,8		144,9
	σF2	247,2		139,4