5.3 Расчет открытой зубчатой цилиндрической передачи.

5.3.1 Первоначально определяется модуль зубьев

m ≥ , мм

З

33 34

десь коэффициент нагрузки = · , где - коэффициент, учитывающий динамичность нагрузки в зависимости от окружной скорости, степени точности изготовления и твердости рабочих поверхностей зубьев; - коэффициент учитывает неравномерность распределения нагрузки по длине контактной линии из-за неточности изготовления, расположения опор. Учитывая, что составляющие коэффициента нагрузки можно определить после расчета всех геометрических и скоростных параметров, то предварительно принимают исходя из значений 1,2…1,5. Ближе к нижним значениям принимаются при незначительных толчках, менее интенсивном режиме работы; ближе к большим – при большой динамичности нагрузки, более интенсивном режиме работе.

Предварительно задаемся числом зубьев шестерни из условия их неподрезания без смещения исходного контура, т.е. z₁ ≥ 17. Верхнее значение ограничим z₁ ≤ 30 (памятуя о значении числа зубьев связанного с шестерней колеса z₂ = z₁^. u).

Значение коэффициента = b/m находится в пределах от 6 до 15. Нижние значения принимают для повторно-кратковременных режимов работы, значительных перегрузок и средних скоростей; верхние значения для длительных режимов работы, небольших перегрузок и высоких скоростей.

Значение коэффициента принимают с учетом числа зубьев зубчатых колес z_i при коэффициенте смещения исходного контура x =0 по табл. 5.3 (с замечанием - для промежуточных значений значения необходимо определить интерполированием) или по формуле

= 3,47 + 13,2 / .

При определении допускаемого напряжения [σ]_F следует иметь в виду, что износ открытых передач обычно допускается до 25 % первоначальной толщины зубьев, считая по делительной окружности. Это, примерно, соответствует заострению зубьев. Прочность на изгиб при этом уменьшается в 2 раза. Поэтому рассчитанное допускаемое напряжение также уменьшается в 2 раза, т.е. = / 2.

Далее, учитывая допускаемые напряжения на изгибную прочность и , в формуле по определению модуля передачи m принимают значение коэффициента из условия:

- при = , т.е. материал зубчатых колес одинаковый, то расчет ведут по шестерне, которая имеет более тонкий зуб у основания и, следовательно, большие значения коэффициента . Соответственно в формуле под и принимают и (учитывая вышеприведенный комментарий, т.е. );

- если > , т.е материал шестерни более прочнее, чем материал колеса, расчет ведут по тому из зубчатых колес, у которого меньшее отношение / , т.е. по наиболее «слабому» из зубчатых колес (опять же учитывая вышеприведенный комментарий, т.е. ).

Для прямозубых зубчатых колес (в основном, это открытые передачи) коэффициент угла наклона линии зуба =1.

Коэффициент, учитывающий перекрытие зубьев, определяется по формуле =1/ε_{α ,} где коэффициент торцевого перекрытия ε_α для передач без смещения можно определить по приближенной формуле ε_α = 1,88 – 3,2 · (1/ z₁ + 1/ z₂ ).

Найденное значение модуля m округляют до стандартного значения из ряда, приведенного выше.