4.4. Расчет цилиндрической прямозубой постоянной передачи z11 – z12

4.4.1. Исходные данные

а) Расчетный крутящий момент на третьем валу привода .

б) Число зубьев шестерни .

в) Число зубьев колеса .

г) Передаточное число передачи .

4.4.2. Выбор материала зубчатых колес и вида термической обработки

В качестве материала для зубчатых колес назначается сталь 40Х, которая отвечает необходимым техническим и эксплуатационным требованиям. В качестве термической обработки выбирается закалка с нагревом ТВЧ, позволяющая получить твердость зубьев 48 – 52 HRC.

4.4.3. Проектный расчет прямозубой передачи z11 – z12 на контактную выносливость зубьев

Диаметр начальной окружности шестерни z₁₁ рассчитывается по формуле

, мм,

где – вспомогательный коэффициент; для прямозубых передач:;

–расчетный крутящий момент на третьем валу привода, :;

–коэффициент нагрузки для шестерни равный 1,3 – 1,5; принимается ;

–передаточное число передачи: ;

–отношение рабочей ширины венца передачи к начальному диаметру шестерни: ;

–допускаемое контактное напряжение, МПа.

Допускаемое контактное напряжение для косозубых передач рассчитывается по формуле

,

где – базовый предел контактной выносливости поверхностей зубьев, соответствующий базовому числу циклов перемены напряжений:;

–коэффициент безопасности: .

.

Коэффициент отношения рабочей ширины венца передачи к начальному диаметру шестерни может приниматься в пределах или определяются по формуле

,

где – отношение рабочей ширины венца передачи к начальному диаметру шестерни: ;

–отношение рабочей ширины венца передачи к начальному диаметру шестерни;

; принимается ;

–число зубьев шестерни: .

.

Полученное значение отношения рабочей ширины венца передачи к начальному диаметру шестерни и находится в допустимых пределах, т.е.

.

Таким образом, диаметр начальной окружности шестерни равен

.

Модуль передачи определяется из условия расчета на контактную выносливость зубьев по расчетному значению диаметра начальной окружности шестерни по формуле

, мм,

где – диаметр начальной окружности шестерни, мм:;

–число зубьев шестерни: .

.

4.4.4. Проектный расчет прямозубой передачи z11 – z12 на выносливость зубьев при изгибе

Модуль передачи при проектном расчете зубьев на изгибную выносливость рассчитывается по формуле

, мм,

где – вспомогательный коэффициент, зависящий от коэффициента осевого перекрытия: ;

–расчетный крутящий момент на третьем валу привода, :;

–коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по ширине венца, равный 1.3 – 1.5: ;

–коэффициент, учитывающий форму зуба: ;

–число зубьев шестерни: ;

–отношение рабочей ширины венца передачи к начальному диаметру шестерни: ;

–допускаемое напряжение зубьев при изгибе рассчитывается по формуле

, Мпа,

где – предел выносливости материала зубьев, Мпа:;

–коэффициент режима нагрузки и долговечности: .

.

Таким образом, нормальный модуль передачи при проектном расчете зубьев на изгибную выносливость

.

8.3.5. Определение модуля прямозубой передачи z11 – z12

По контактной выносливости модуль передачи должен быть , а по выносливости зубьев при изгибе , тогда следует принимать стандартное большее значение модуля.