Ііі. Проектировочный расчет передачи.

1. Определяем внешний делительный диаметр шестерни, исходя из контактной выносливости.

d_e1 = K_d * ³( T₁ * K_H) / ( _H*(1-K_bе) * K_bе*u*[]_H²)

Вспомогательный коэффициент K_d = 860 МПа^1/3

Коэффициент ширины зубчатого венца K_be = b / R_e = 0,285

Поправочный коэффициент _H = 1,05

Коэффициент, учитывающий неравномерное распределение нагрузки по ширине зубчатого венца - K_H. Определяется по таблице.

K_H :

а) относительная ширина эквивалентного конического колеса

Kbe * u = 0,285*3,44 = 0,57

2-Kbe 2-0,285

б) опоры – шариковые

в) твердость рабочих поверхностей зубьев H_HRC >350 – для шестерни и < 350 для колеса

г) зубья – круговые

K_H = 1

d_e1 = 860 * ³  39,1*1/(1,05* (1-0,285)*0,285*3,44*(674,38)²) =

42,03 мм

2. Определяем расчетный внешний окружной модуль.

(m_te)_H = d_e1 / z₁ = 42,03 / 16 = 2,26

3. Определяем нормальный модуль на середине ширины зубчатого венца, исходя из изгибной выносливости зуба шестерни.

(m_nm)_F = K_m * ³ T₁*K_F*Y_F1/(_F * _bd*z₁²*[_F])

Вспомогательный коэффициент K_m = 9,7

Коэффициент K_F = 1

Поправочный коэффициент _F = 0,85+0,043*u= 0,85+0,043*3,44=0,99

Коэффициент ширины зубчатого венца относительно среднего делительного диаметра

_bd = K_be * 1 + u²/( 2 - K_be) = 0,285*1+ (3,44)² /( 1,715) = 0,6

Y_F1 – коэффициент формы зуба шестерни, определяется по таблице, в зависимости от:

а) эквивалентного числа зубьев шестерни

₁ = arctg (z₁/z₂) = arctg 0,29 = 16,2

z_v = z₁ / (cos ₁*cos³_m) = 16 / (cos 16,2*cos³35) = 31

б) коэффициента смещения X₁

X₁ = X_n + 1,37 * X_t

X_t = a * (u - 1) = 0,17 * ( 3,44 - 1)= 0,145

X_n = b * ( 1- 1/(u)²)*cos³_m /z₁ = 2* (1-1/(3,44)* cos³35/16) = 0,25

X₁ = 0,25 + 1,37*0,145 = 0,45

Y_F1 = 3,54

(m_nm)_F = 9,7*³39,1*1*3,54/( 0,99*0,6*16²*308,82) = 1,39

4. Определяем расчетный нормальный модуль на середине ширины зубчатого венца по условию контактной выносливости.

( m_nm)_H = (m_te)_H*(1-0,5*K_be)* cos_m = 2,26 * (1-0,5*0,285)* cos35 = 1,56

5. m_nm = 2

Определяем действительный внешний окружной модуль

m_te = m_nm / (1-0,5*Kbe)*cos_m = 2/(1-0,5*0,285)*0,82 = 2,84

6. Определяем геометрические параметры передачи.

6.1 Внешнее конусное расстояние

R_e = 0,5 * m_te *  z₁² + z₂² = 0,5* 2,84*  16²+55² = 81,34 мм

6.2 Ширина зубчатого венца

b = R_e * K_be = 81,34 * 0,285 = 23,2 мм

6.3 Углы делительных конусов

₁ = arctg z₁/z₂ = arctg 16/55 = 16,2

₂ = 90 - ₁ = 73,8

6.4 Внешний делительный диаметр

d_e1(2) = m_te*z₁₍₂₎

d_e1 = 2,84*16 = 45,44 мм

d_e2 = 2,84*55 = 156,2 мм

6.5 Внешняя высота зуба

h_e = m_te * ( 2*cos_m +0,2)

h_e = 2,84 * ( 2*0,82 + 0,2 ) = 5,2

6.6 Внешняя высота головки зуба

h_ae1 = (1+X_m)*m_te*cos_m = ( 1+0,45)* 2,84*0,82 = 3,38

h_ae2 = 2* m_te* cos _m – h_ae1 = 2*2,84*0,82 – 3,38 =1,28

6.7 Внешняя высота ножки зуба

h_fe1(2) = h_e – h_ae1(2)

h_fe1 = 5,2 – 3,38 = 1,82

h_fe2 = 5,2 – 1,28 = 3,98

6.8 Средний делительный диаметр

d_m1(2) = 0,857* d_e1(2)

d_m1 = 0,857*45,44 = 38,9

d_m2 = 0,857* 156,2 = 133,86

6.9 Угол ножки зуба

_f1(2) = arctg h_fe1/R_e

_f1 = arctg 1,82/81,34 = 1,3

_f2 = arctg 3,98/81,34 = 2,8

6.10 Угол конуса вершин

_a1(2) = ₁₍₂₎ +_f2(1)

_a1 = 16,2 + 2,8 = 19

_a2 = 73,8 + 1,3 = 74,1

6.11 Угол конуса впадин

_f1(2) = ₁₍₂₎ - _f1(2)

_f1 = 16,2 - 1,3 = 14,9

_f2 = 73,8 - 2,8 = 71

6.12 Расчетное базовое расстояние

B₁₍₂₎ = R_e * cos₁₍₂₎ – h_ae1(2)* sin₁₍₂₎

B₁ = 81,34* cos16,2 - 3,38* sin16,2 = 78,11 – 0,94 = 77,17

B₂ = 81,34* cos73,8 - 1,28* sin73,8 = 22,7 – 1,23 = 21,47