2. Расчет цилиндрической прямозубой зубчатой передачи Исходные данные:

P₁ = 3 кВт; P₂ = 2.88 кВт; Т₁ = 29.856 Н∙ м; Т₂ = 114,6 Н∙ м;

ω₁ = 100.48 1/с; ω₂ = 25,12 1/с; n₁ = 960 об/мин; n₂ = 240 об/мин;

u₁ = 4

Назначаем материал зубчатых колес: для шестерни – сталь 40 ХН улучшенная, твердостью 295 НВ, для которой допускаемое контактное напряжение =540 МПа. Допускаемое напряжение при изгибе=465 МПа [2, с.181]; для колеса – сталь 40 ХН нормализованная, твердостью 250 НВ, для которой=466 МПа,=425 МПа [2, с.182]. Общее допускаемое контактное напряжение для зубчатых колес в прямозубой передаче==466 МПа

1. Межосевое расстояние

а=к_а*(U₁+1)*, мм

где Т₂, Н*мм;

, МПа

к_а – числовой коэффициент: для прямозубчатой передачи к_а=49,5

- коэффициент ширины венца зубчатого колеса, принимаем =0,5 [1,с.30]

к_в – коэффициент распределения нагрузки по длине зуба, принимаем в зависимости от коэффициента

[2, т.9.11]

к_в=1,07

а=49,5*(4+1) *247,5247,5*=102,00 мм

2. Принимаем межосевое расстояние по ГОСТ а = 112 мм.

3. Назначаем число зубьев шестерни Z₁=23 (рекомендуемые значения Z₁=17-35), тогда число зубьев колеса

Z₂ = Z₁* U₁= 23*4=92

4. Назначаем угол наклона зуба

Для прямозубой передачи

5. Модуль зацепления передачи

m=, мм

m=мм

Округляем модуль зацепления по ГОСТ m=2.

6. Основные размеры шестерни и колеса

Диаметры делительных окружностей

- для шестерни:

d₁=m*Z₁/cos

d₁=2*23=46 мм

- для колеса:

d₂=m*Z₂/cos

d₂=2*92=184 мм

Диаметры выступов зубьев

- для шестерни:

d_а1= d₁+2m

d_а1=46+4=50 мм

- для колеса:

d_а2= d₂+2m

d_а2=184+4=188 мм

Диаметры впадин зубьев

- для шестерни:

d_f1= d₁-2,5m

d_f1= 46-5=41 мм

- для колеса:

d_f2= d₂-2,5m

d_f2= 184-5=179 мм

Ширина венца зубчатых колес

- для колеса:

в₂=

в₂=0,5*102=51 мм

- шестерни:

в₁=в₂+5=51+5=56 мм

7. Окружная скорость передачи

V=м/с

Где d₁, м

n₁, об/мин

V=

8. Степень точности передачи в зависимости от окружной скорости и вида передачи

S=9 [2, т.9.9]

9. Проверочный расчет передачи на контактную прочность

МПа

Т₂, Н*мм

d_2, в₂, мм

к_а – коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями:

для прямозубых передач к_а = 1

к_z - коэффициент, учитывающий механические свойства зубчатых колес

для прямозубых передач к_z=487

== 410,4 МПа

10. Конструктивные размеры ведомого зубчатого колеса

- Толщина зубчатого венца

= (2,54)*m

=4m=8 мм

- Толщина диска

С=(0,20,3)*в₂

С=0,3*в₂=0,3*51=15,3

- Диаметр вала под зубчатым колесом

d= мм

где Т₂, Н*мм

[] =25 МПа – допустимое напряжение при кручении

d= == 28,4мм

- Диаметр ступицы колеса

d_ст=1,6*d=1,6*28,4=45,44 мм

- Длина ступицы колеса

L_ст=(1,21,5)d (должно выполняться условие L_ств₂)

L_ст=1,5*28,4=42,6 мм

Принимаем L_ст=51 мм.

- Размер фаски под вал

n = 2 мм [2, т. 14.7]

- Размер фаски колеса

n₁=0.5m = 0.5*2=1 мм

- Диаметр расположения облегчающих отверстий принимается конструктивно, принимаем D₀= мм

- Диаметр облегчающих отверстий принимается конструктивно, принимаем d₀= мм