4. Розрахунок косозубої циліндричної передачі

4. 1. Вибір матеріалів зубчастих коліс

Вибираємо за табл. 10 матеріали шестерні та колеса.

Оскільки за технічним завданням зубчаста передача передає порівняно велику потужність та обертовий момент (, див. п.2.1), то з метою зменшення габаритів передачі вибираємо сталь з більшою твердістю. Дані для вибраного матеріалу та способу його термообробки заносимо в табл. 4.1.

Таблиця 4.1

Матеріал, обробка і твердість шестерні та колеса

Параметр	Шестерня	Колесо
Матеріал	сталь 40Х	сталь 40Х
Термообробка	Покращання і гартування СВЧ	Покращання і гартування СВЧ
Твердість (за Бринелем або Роквелом)

4.2. Визначення допустимих напружень

4.2.1. Допустиме контактне напруження визначаємо за формулою

.

Границі контактної витривалості для шестерні 1 і колеса 2 визначаємо за формулами, що наведені в табл.11

;

.

Коефіцієнт шорсткості шестерні і колеса при шорсткості поверхні зубців приймаємо .

Коефіцієнт запасу приймаємо (зубці однорідної структури).

Тоді допустимі контактні напруження для шестерні і колеса

;

.

За розрахункове значення приймаємо менше з двох значень, тобто

.

4.2.2. Визначаємо допустиме граничне контактне напруження .

,

де враховано, що для сталі 40Х .

4.2.3. Визначаємо допустимі напруження для розрахунку зубців на витривалість при згині за формулою

.

Границі витривалості зубців при згині для шестерні 1 і колеса 2 визначаємо за табл. 13.

Для сталі 40Х після об’ємного гартування

.

Вибираємо коефіцієнт запасу при ймовірності неруйнування 0,9

= 1,7.

Тоді

.

4.2.4. Знаходимо величину граничного допустимого напруження зубців при згині

,

де граничні напруження , що не спричиняють залишкових деформацій або крихкої поломки зубця, для сталі після гартування СВЧ згідно з п.4.2.4 рівні

;

.

Тоді

; .

4.3. Проектний розрахунок зубчастої передачі

Виписуємо вихідні дані для розрахунку:

а) обертовий момент на ведучому валу зубчастої передачі (визначено в п. 2.2);

б) передаточне число передачі (визначено в п.1.4);

в) вид передачі – косозуба;

г) матеріал коліс – сталь 40Х, термообробка - покращання і гартування СВЧ; твердість: шестерні НВ500, колеса – НВ450 (див.п.4.1); допустиме контактне напруження (визначено в п.4.2.1);

д) вибираємо параметр ширини вінців зубчастих коліс . Для косозубих коліс

Приймаємо . Тоді

.

Умова обмеження виконується.

4.3.1. Визначаємо розрахункове значення мінімальної міжосьової відстані передачі за формулою

.

Значення коефіцієнтів:

K_a=430 – стальні косозубі колеса;

- з табл. 14 при та .

Тоді

.

Заокруглюємо до цілого числа в більшу сторону і приймаємо .

4.3.2. Вибираємо число зубців шестерні z₁ =20.

Тоді число зубців колеса

.

Знаходимо фактичне передаточне число зубчастої передачі

.

4.3.3. Визначаємо розрахункове значення нормального модуля передачі

,

де кут нахилу зубців β=8^о...20^о. Попередньо приймаємо β=8^о.

Тоді

.

За знайденим розрахунковим значенням модуля з табл.15 вибираємо стандартне значення модуля

m_n =2,5 мм.

Визначаємо фактичний кут нахилу зубців коліс

.

Дійсний кут .

4.3.4. Визначаємо попередні значення основних параметрів зубчастої передачі:

а) ділильні діаметри шестерні і колеса

,

;

б) ширина зубчастих вінців

колеса=; приймаємо ;

шестерні ;

в) колова швидкість зубчастих коліс

м/с;

г) призначаємо ступінь точності зубчастої передачі. Оскільки , то для даної косозубої передачі вибираємо 8-й ступінь точності.

д) коефіцієнт торцевого перекриття

=

=; ;

е) колова сила в зачепленні коліс

=