4.2.Определение модуля зубчатой передачи

Номограмма по расчету модуля прямозубой цилиндрической передачи приведена на рис. П.6, а номограмма для косозубой передачи – на рис. П.7.

Порядок расчета:

Определяем окружную скорость по формуле:

По графикам на рис. П.6 и рис. П.7 находим значения “K” и “₁”.

Вычисляем значение параметра “П”:

Используя найденные значения “П”, по соответствующей номограмме находим значения коэффициента “_m” Для этого:

1. На оси ординат отмечаем точками значение “П”.

2. Находим для каждой передачи свою точку пересечения линий для постоянного значения для "u" и “_ba”.

3. Точку пересечения переносим по горизонтали на осевую линию "ОС" и отмечаем ее.

4. Из точки на оси ординат проводим луч, который должен пройти через отмеченную точку на линии ОС до шкалы отсчета _m.

5. Для косозубой передачи наряду с отсчетом _m отсчитывается также угол наклона зуба .

Согласно этой последовательности получаем:

Вычисляем искомый модуль:

Получены минимальные значения модуля, удовлетворяющие условиям прочности передачи. Все найденное округляем до стандартных величин по таблице П.4. Причем для косозубых передач после выбора стандартного значения модуля и межосевого расстояния уточняется угол наклона зуба. Для этого находим новое значение _m по формуле:

–

–

• для первой косозубой передачи имеем:

Этому значению по шкале номограммы соответствует угол .

• для второй косозубой передачи аналогично имеем:

Этому значению по шкале номограммы соответствует угол .

Далее расчет передач ведется в обычной последовательности, начиная с определения чисел зубьев шестерни и колеса и заканчивая проверкой выполнения условий прочности по контактным и изгибным напряжениям.

При необходимости корректировки размера следует изменять значения модуля в обратной пропорции таким образом, чтобы произведение было не меньше исходного.

5.Проектно-проверочный расчет передач коробки скоростей с подвижным блоком шестерен (с угловой модификацией профиля)

5.1.Исходные данные

Пример: Коробка скоростей с подвижным блоком шестерен на две передачи.

Рис. 5.1. Кинематическая схема коробки скоростей

Примечание: Расчет проводится для варианта включения блока шестерен с наибольшим значением «u» ( ), когда в коробке действуют максимальные вращающие моменты.

Шестерня –	Колесо –

( )

• передача закрытая, нереверсивная;

• время работы на каждой передаче одинаковое;

• срок службы L = 5 лет, по 16 часов в сутки. Число рабочих дней в году 250;

• режим нагружения 3-й типовой;

• выпуск крупносерийный.

5.2.Выбор материалов и расчет допускаемых напряжений

Выполняется по таблице П.1

№ 12 Сталь 40ХН т.о. закалка ТВЧ(m  3 мм)

№ 11 Сталь 40Х т.о. закалка ТВЧ (m  3 мм)

где – суммарное время работы коробки скоростей в часах;

n – частота вращения рассматриваемого зубчатого колеса, мин^–1;

с – число зацеплений за один оборот, с = 1;

N – число циклов нагружения;

– время работы коробки скоростей на одной передаче.

циклов

циклов

,

где N_HE – эквивалентное число циклов нагружения;

– коэффициент, выбираемый по таблице П.2.

циклов

циклов

Базовое число циклов N_HO зависит от твердости поверхности зуба:

,

где K_HL – коэффициент долговечности в расчетах по контактным напряжениям, причем:

Примечание: Если по расчету , то принимают .

,

где – допускаемое контактное напряжение с учетом K_HL > 1,МПа;

– допускаемое (базовое) контактное напряжение для K_HL = 1.

Определяется из таблицы П.1.

В качестве допускаемого напряжения выбирается меньшее из двух значений (согласно стандарту).

,

где – эквивалентное число циклов нагружения (по изгибу);

– коэффициент, выбранный по таблице П.2 и рис. П.1.

циклов

циклов

Базовое число циклов для всех сталей.

,

где – коэффициент долговечности (по изгибу);

– для зубчатых колес с твердостью поверхности

зубьев ;

– для зубчатых колес со шлифованной переходной поверхностью независимо от твердости и термообработки;

– для зубчатых колес Н > 350 НВ с нешлифованной переходной поверхностью.

Полагаем шлифованной переходную поверхность зуба

,

где – допускаемое напряжение изгиба, МПа;

– базовое допускаемое напряжение изгиба при K_FL = 1 и K_FC = 1. Определяется по таблице П.1;

– коэффициент, равный 1 при односторонней нагрузке (нереверсивная передача). K_FC = 0,75 для реверсивной передачи.

Предельные допускаемые напряжения для кратковременной (пиковой) перегрузки (таблица П.1):