3.2.5 Расчет геометрических параметров передачи

Межосевое расстояние:

. [5]

- числовой коэффициент для прямозубых колес.

- крутящий момент на колесе.

- коэффициент внешней динамической нагрузки. Определяется по табл. 4.2.9 [5, стр.51]:

- коэффициент, учитывающий распределение нагрузки по ширине венца. Зависит от расположения колёс относительно опор. [3, рис. 8.15].

Принимаем коэффициент ширины колеса относительно диаметра по таблице 4.2.6 [5, стр.50] .

Тогда коэффициент ширины колеса относительно межосевого расстояния:

.

Принимаем по табл. 4.2.7 [5, стр.51]

Тогда

Принимаем согласно ГОСТ 2185-66 [5, табл. 4.2.3].

Ширина зубчатого венца колеса:

.

Ширина венца шестерни:

.

Принимаем предварительно .

Модуль зацепления:

.

Принимаем согласно ГОСТ 9563-60 [5, табл. 4.2.1].

Суммарное число зубьев передачи:

Число зубьев:

, принимаем

.

Рисунок 3 – Геометрические параметры цилиндрической передачи

Делительные диаметры:

;

,

.

Диаметры вершин:

;

Диаметры впадин:

;

Коэффициент торцевого перекрытия:

.

Средняя окружная скорость колес:

.

Принимаем 8-ю степень точности [1, табл. 6.7].

3.2.6 Силы в зацеплении

Рисунок 4 – Силы в зубчатом зацеплении

Окружная сила

.

Радиальная сила

.

3.2.7 Проверочный расчет на выносливость по контактным напряжениям

Проверка контактных напряжений для косозубых цилиндрических колес производится по формуле:

,

- коэффициент, учитывающий механические свойства материала для стальных колес.

Коэффициент, учитывающих форму сопрягаемых поверхностей:

.

Коэффициент, учитывающий суммарную длину контактных линий:

Удельная окружная динамическая сила

где - коэффициент, учитывающий влияние вида зубчатой передачи и модификации профиля на динамическую нагрузку. Выбирается в зависимости от твердости и угла наклона зубьев по таблице 4.2.10 [5, стр.51]:

,

- коэффициент, учитывающий влияние разности шагов зацепления зубьев шестерни и колеса. Выбирается по таблице 4.2.12 [5, стр.51] в зависимости от модуля

,

.

Удельная расчетная окружная сила в зоне ее наибольшей концентрации

где - коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузке по ширине зуба,

- ширина зуба.

.

Коэффициент, учитывающий динамическую нагрузку в зацеплении

.

Удельная расчетная окружная сила

Тогда расчетные контактные напряжения:

.

Увеличиваем ширину венца: .

Удельная расчетная окружная сила

Тогда расчетные контактные напряжения:

.

Недогрузка составляет

.

3.2.8 Проверочный расчет на выносливость по напряжениям изгиба

Проверка изгибной прочности для косозубых цилиндрических колес производится по формуле:

,

Определяем менее прочное зубчатое колесо.

Коэффициент, учитывающих форму зубьев [3, рис. 8.20]:

;

.

Находим отношение

,

Так как , то расчет ведем по шестерне ( , .

- коэффициент, учитывающий суммарную длину контактных линий.

- коэффициент, учитывающий наклон зубьев.

Удельная расчетная окружная сила:

.

Коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями:

.

- коэффициент, учитывающий распределение нагрузки по ширине венца, определяется по рис. 4.2.2в [5, стр. 50].

Коэффициент, учитывающий динамическую нагрузку, возникающую в зацеплении:

.

Удельная окружная динамическая сила:

;

- коэффициент, учитывающий влияние вида зубчатой передачи, определяется по табл. 4.2.11 [5, стр.51],

.

;

Удельная расчетная окружная сила в зоне ее наибольшей концентрации:

.

Тогда .

Таким образом, удельная расчетная окружная сила:

.

Тогда расчетные контактные напряжения

.

Проверочный расчет выполняется, т.к. .