5.3.Проектный расчет зубчатой передачи

,

где a_w – межосевое расстояние, мм ;

E_пр – приведенный модуль упругости, Е_пр =2.110⁵ МПа;

T₂ – вращающий момент на колесе, Нм;

K_H – коэффициент, учитывающий концентрацию нагрузки;

u – передаточное число;

_ba – коэффициент ширины зуба относительно межосевого

расстояния: _ba = b_w / a_w .

Согласно таблице П.3 и формуле на рис. П.3 имеем:

,

где – первая ступень передачи;

– для твердости ;

– несимметричная схема расположения передачи относительно опор вала;

– для подвижного блока шестерен.

– согласуется с рекомендациям таблицы П.3.

,

где – коэффициент ширины зубчатого венца относительно делительного диаметра шестерни;

Согласно таблице П.5 находим:

Подставляя найденные значения в формулу для расчета а_w, получаем:

мм.

Принимаем ближайшее значение из ряда R_a 40 по таблице П.4:

а_w = 130 мм;

,

где b_w – рабочая ширина зубчатого венца колеса, мм.

Принимаем мм.

Выбор модуля (рис. П.2)

Выбираем модуль мм (таблица П.4) с учетом требования т.о. закалка ТВЧ, чтобы мм.

Рассмотрим расчет зубчатой передачи с положительным смещением ( ) профиля, т.к расчет передачи без смещения ( ) приведен ранее в главе 1.

Выбор модуля можно заменить его расчетом по формулам из таблицы П.10 с последующим округлением до стандартного значения или с использованием коэффициента , определяемого по номограмме на рис. П.6.

,

где – сумма коэффициентов смещения профиля зуба шестерни и колеса соответственно;

– коэффициент уравнительного смещения.

Обозначим:

где y– коэффициент воспринимаемого смещения;

– сумма чисел зубьев шестерни и колеса, обеспечивающая при выбранном модуле m значение «a» близкое к стандартному межосевому расстоянию «a_w», но так, чтобы .

Принимаем:

мм;

.

Округляем:

Угол зацепления, в градусах:

;

.

;

.

Приняли: ; .

Примечание: Значения и можно определить с помощью лучевой номограммы пособия, приведенной на рис. П.11.

Коэффициент суммы смещений составит:

.

Для коробок скоростей (металлорежущих станков) рекомендовано соотношение для коэффициентов смещения:

.

.

; .

.

Делительные диаметры :

Начальные диаметры , :

мм мм

мм мм

Диаметры вершин зубьев :

мм

мм

Диаметры впадин зубьев :

мм

мм

Высота зуба :

мм

мм

А. Проверка условия ,

где – коэффициент торцевого перекрытия.

,

где

.

Условие соблюдается.

Примечание: Расчет для случая можно производить по эмпирической формуле (см. таблицу П.12).

В . Проверка условия – допустимое заострение вершины зуба (для шестерни)

– для однородной структуры материала (т.о. улучшение, объемная закалка).

Рис. 5.2.

– при поверхностном упрочнении (цементация, азотирование, поверхностная закалка и т.п.).

На рис. 5.2: – толщина вершины зуба, мм.

Расчет ведется по формуле:

,

где .

;

– поверхностная закалка ТВЧ.

Условие выполняется.

Примечание: Проверку условий и можно также проводить по таблице П.11.