7. Определение числа зубьев шестерни и колеса. Число зубьев шестерни определяют по формуле

.

Полученное значение округляют до ближайшего целого.

Число зубьев колеса определяется следующей зависимостью: Z₂=Z_å-Z₁.

8. Определения фактического передаточного числа. Его находят по формуле: U_ф=Z₂/Z₁ , причем на отклонение от заданного передаточного числа наложено ограничение:

.

9. Определение размеров колёс. Делительные диаметры шестерни и колеса определяют по формулам:

и .

Далее определяют диаметры окружностей вершин d_a и впадин d_f

шестерни d_a1=d₁+2m, d_f1=d₁-2,5m;

колеса d_a2=d₂+2m, d_f2=d₂-2,5m.

Ширину шестерни принимают в зависимости от ширины колеса.

10. Проверка пригодности заготовки колес. Это необходимо, так как чтобы получить необходимые механические характеристики материала колес, размеры заготовки колес не должны превышать предельно допустимых величин. Значения D_заг, C_заг, S_заг (мм) вычисляют по формулам:

для шестерни D_заг=d_a+6мм;

для колеса принимают меньшее из двух C_заг=0,5b₂; S_заг=8m.

Условия пригодности заготовки колес имеют вид:

D_заг£D_пред , C_заг (S_заг) £ S_пред.

Если эти условия не выполняются, то необходимо изменить материал детали или вид ее термической обработки.

11. Нахождение сил в зацеплении по формулам:

окружная ;

радиальная ;

осевая .

Подсчёты проводятся для стандартного угла a=20⁰.

12. Проверка зубьев колес по напряжениям изгиба. Предварительно определяют степень точности передачи в зависимости от окружной скорости и значения коэффициентов K_Fa, Y_b, y_d, K_Fb, K_FV, Y_V:

K_Fa - по таблице, в зависимости от степени точности передачи;

;

коэффициент ширины ищется по формуле:

;

,

где S - индекс схемы передачи.

Значение коэффициента K_FV принимают в зависимости от твердости зубьев.

Коэффициент формы зуба Y_F принимают в зависимости от z_v=z/cos³b по таблице 2.5 [1].

Расчетное напряжение изгиба в зубьях колеса равно:

;

Расчетное напряжение изгиба в зубьях шестерни равно:

;

Эти напряжения могут отклоняться от допускаемых не более, чем в 1,1 раза.

13. Проверка зубьев колес по контактным напряжениям. Для этого предварительно определяют значения коэффициента распределения нагрузки между зубьями K_Ha. Значение коэффициента концентрации нагрузки подсчитывают по формуле:

,

Коэффициент динамической нагрузки K_HV зависит от твердости зубьев. Далее находят расчетное контактное напряжение по зависимости:

.

Полученное контактное напряжение должно находиться в интервале (0,9..1,05) [s]_H. Если это условие не выполняется, то изменяют a_w или b₂.

4.Результаты расчёта на эвм. Анализ распечатки.

Варианты N 1, 3, 4, 6, 7 ,9 не обеспечивают одинакового погружения колёс в масляную ванну. Из оставшихся 2, 5, 8 вариантов вариант N 2 имеет наибольшую стоимость (93.44) - это дорого. У варианта N 8 более высокая твёрдость шестерён и зубчатых колёс ( по 59 HRC), в то время как у варианта N 5 твёрдость шестерён и зубчатых колёс 49 HRC и 28HRC соответственно. Значит, выбираем вариант N 5.