2.2. Расчет зацепления Для цилиндрической прямозубой (тихоходная) передачи Проектный расчет

Определение коэффициента ширины шестерни

где ψ_ba=0,4 [4,табл.8.4] – коэффициент ширины колеса.

Определение коэффициента концентрации нагрузки по контактным напряжениям

Определение расчетного межосевого расстояния передачи

где Е_пр=2,1×10⁵МПа – приведенный модуль упругости;

+ – т.к. зацепление внешнее.

Определение расчетной ширины колеса

Определение расчетного модуля

где z₁=28 – число зубьев шестерни;

z₂= z₁×и=23×5=140– число зубьев колеса.

По ГОСТ принимаем

Принятие окончательного межосевого расстояния

Определение геометрических параметров колеса и шестерни при коэффициенте смещения х=0.

Определение диаметра начальной и делительной окружности

Определение диаметра вершин зубьев

Определение диаметра впадин зубьев

Для шестерни:

Для колес:

таблица 2.2.1

	Диаметр начальной и делительной окружности	Диаметр вершин зубьев	Диаметр впадин зубьев
Колесо	560	568	550
Шестерня	112	120	102

Проверочный расчет на контактную прочность

Определение окружной скорости

Назначение степени точности

Степень точности – 8 [4,табл.8.2]

Определение коэффициента нагрузки в зоне контакта зубьев

где K_HV=1,08 [4,табл.8.3] – коэффициент, учитывающий внутреннюю динамическую нагрузку.

Определение действительных контактных напряжений и сравнение с допускаемым

где α_W=20⁰ – угол зацепления;

В формуле принимаем «+» – т.к. зацепление внешнее.

Величина расхождения

Принимаем b_W=111 мм.

Проверка зубьев на изгиб

Определение коэффициента формы зуба [4,рис.8.20]

Для шестерни:

Y_F1=3,89.

Для колеса:

Y_F2=3,74.

При разной твердости колеса и шестерни на изгиб проверяют зуб того из пары, для которого отношение ,[11] окажется меньше

Значит, на изгиб проверяется зуб колеса.

Определение коэффициента нагрузки при изгибе

где K_Fβ=1,08 [4,рис.8.15] – коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по длине контактной линии;

K_FV=1,1 [4,табл.8.3] – коэффициент, учитывающий динамическую нагрузку.

Определение окружной силы

Определение действительного напряжения изгиба и проверка условия

Условие выполняется.

Проверка по пиковым нагрузкам

Определение максимального контактного напряжения и сравнение с предельным допускаемым напряжением

Условие выполняется.

Определение максимального напряжения изгиба и сравнение с предельным допускаемым напряжением

Условие выполняется.

Для червячной (быстроходной) передачи. Проектный расчет

Назначение числа зубьев колеса

где z₁=1 – число заходов червяка.

Определение коэффициента диаметра червяка

По ГОСТ принимаем

Определение приведенного модуля упругости

где Е₁=2,1×10⁵МПа – модуль упругости материала червяка;

Е₂=0,9×10⁵МПа – модуль упругости материала колеса.

Определение расчетного межосевого расстояния передачи

Определение расчетного модуля

По ГОСТ принимаем

Окончательное межосевого расстояния

Определение геометрических параметров колеса и червяка при коэффициенте смещения х=0.

Определение диаметра делительной окружности червячного колеса

Определение диаметра вершин зубьев червячного колеса

Определение диаметра впадин зубьев червячного колеса

Определение наибольшего диаметра червячного колеса

Определение диаметра делительной окружности червяка

Определение диаметра вершин витков червяка

Определение диаметра впадин витков червяка

Определение ширины червячного колеса

Принимаем

Определение длина нарезанной части червяка

Принимаем b₁=152мм.

таблица 2.2.2

	Диаметр делительной окружности d, мм	Диаметр вершин зубьев dа, мм	Диаметр впадин зубьев df, мм
Червяк	80	100	56
Червячное колесо	300	320	276

Определение угла подъема винтовой линии