2.3. Расчет зубчатой передачи

Зубчатые передачи представляют собой механизм, передающий движение с помощью зубчатых колес (рисунок 2). Зубчатые колеса это тела (цилиндры) с равномерно расположенными выступами (зубьями) и впадинами.

Меньшее из зубчатых колес принято называть шестерней; большее – колесом.

а)	б)	в)	г)
Рисунок 2. Основные виды цилиндрических зубчатых передач. Передачи внешнего зацеплении: прямозубая (а); косозубая (б); шевронная (в). Передача внутреннего зацепления (г)

2.3.1. Определение допускаемых напряжений

Твердость зубчатых колес выбирают в зависимости от назначения и условий работы передачи. В курсовой работе применяются углеродистые и легированные стали, подвергнутые термической обработке, что позволяет обеспечивать требуемую твердость материала при заданной толщине заготовки.

Таблица 5.

Варианты твердостей зубчатой пары

Вариант	колесо		шестерня
	твердость	ГОСТ 8479-70	твердость	ГОСТ 8479-70
1	212…248 НВ	КП490 (655)	248…293 НВ	КП640 (785)
2	223…262 НВ	КП540 (685)	262…311 НВ	КП685(835)
3	235…277 НВ	КП590 (735)	277…321 НВ	КП735 (880)
4	248…293 НВ	КП640 (785)	293…331 НВ	КП785 (930)
5	235…277 НВ	КП590 (735)	277…321 НВ	КП735 (880)
Примечание: ГОСТ 8479-70 устанавливает свойства поковок; обозначение: КП – категория прочности; число из трех цифр – предел текучести в МПа; в скобках дано значение предела прочности в МПа

В курсовой работе вариант твердости зубчатой пары определяется исходными данными к курсовой работе (таблица 1).

Выбор твердости у шестерни и колеса производится по правилу: верхний предел твердости колеса должен соответствовать нижнему пределу твердости шестерни.

Допускаемые напряжения определяются для случая:

• режим работы непрерывный с постоянной нагрузкой;

• передача косозубая;

• заготовка – поковка;

• термообработка зубчатых колес – улучшение (закалка с последующим высокотемпературным отпуском).

Допускаемые напряжения в расчете на контактную выносливость

Этот вид расчета исключает усталостное выкрашивание рабочих поверхностей зубьев – основной вид разрушения поверхности зубьев для большинства закрытых быстроходных передах, работающих при хорошей смазке.

Допускаемые контактные напряжения для пары сопрягаемых колес устанавливается следующим образом:

, МПа

где , ;

 – среднее значение твердости;

 – коэффициент безопасности для однородной структуры материала.

Допускаемые напряжения в расчете на изгибную выносливость

Этот вид расчета исключает усталостную поломку зубьев. Определяют допускаемые напряжения раздельно для шестерни и колеса по формуле:

, МПа где  – среднее значение твердости;  – коэффициент безопасности.