5 Розрахунок відкритої циліндричної зубчастої передачі

Вихідними даними для проектного розрахунку передачі є такі:

- розрахункове діюче навантаження Т₁=320,17 Нм;

- передаточне число передачі u=2,24;

- типовий режим роботи передачі – важкий (В) та строк служби h=15000 год;

- матеріал зубчастих коліс та їх термообробка, твердість активних поверхонь.

Із умови міцності робочих поверхонь зубців на контактну втому визначаємо міжцентрову відстань

Обчислюємо міжосьову відстань

де =430 МПа^1/3 для косозубих передач; - коефіцієнт ширини вінця ; коефіцієнтом , значення якого визначаємо за табл.3.13 (див.розд.3) в залежності від схеми розміщення коліс на валах і коефіцієнта . При симетричному розташуванні коліс між опорами вала =1,0083.

Обчислену міжцентрову відстань округлюємо до найближчого стандартного значення (ГОСТ 2144-76) (див.розд.3). Беремо =280 мм.

Визначаємо модуль зубців зубчастих коліс.

Кінцеве значення модуля приймаємо згідно з ГОСТ 9563-80 m=4,0 мм.

Ширина зубчастого вінця колеса:

Ширина зубчастого вінця шестірні b₁ береться більшою

Попереднє значення кута нахилу зубців =15⁰.

Попередньо визначаємо за формулою

Результат округлюємо до найближчого цілого числа . Число зубців колеса рівне . Отримане число округлюємо до .

Після визначення і уточнюємо передаточне число .

Перевіряємо відхилення фактичного передаточного числа від розрахункового

.

Кінцеве значення кута нахилу зубців визначаємо за формулою:

.

Визначення конструктивних розмірів зубчастих коліс. Базові параметри вихідного контуру: кут профілю =20; коефіцієнт висоти головки зубця =1; коефіцієнт висоти ніжки зубця = 1,25; коефіцієнт радіального зазору с^*=0,25.

Розміри зубців косозубої передачі, виконаної без зміщення (нульова передача), визначаємо за формулами:

висота головки зубця

мм;

висота ніжки зубця

мм;

висота зубця

мм;

Розміри зубчастих коліс:

діаметр ділильного кола шестірні

діаметр ділильного кола колеса

мм;

діаметри кіл вершин

мм;

діаметри кіл впадин

коефіцієнт перекриття у косозубій нульовій передачі при

Перевірка міцності передачі на контактну втому і втому при згині. Колова швидкість у зачепленні

При такій швидкості для косозубих коліс необхідно прийняти 9-у ступінь точності (табл.3.12, див.розд.3).

Сили у зачепленні. Колова сила

Осьова сила

Радіальна сила

Питома колова сила

Значення К_Ннаведені у табл.3.11(див.розд.3)_. При м/с і 9-ій ступені точності К_Н=1,14. За табл.3.13 К_Н=1,0083. Для косозубої передачі з твердістю зубців Н₁ і Н₂< 350 НВ і м/с (табл.3.15) К_Н =1,16.

Величина контактних напружень на робочих поверхнях зубців

;

Тут параметри мають такі значення: Z_Е =275 МПа^1/2 - для стальних зубчастих коліс;

де ;

- для косозубих передач, при .

Недовантаження зубців коліс передачі становить:

що допускається.

Перевіряємо міцність передачі на втому при згині. Питома колова сила

За табл.3.14(див.розд.3) при з твердістю зубців Н₁< 350 НВ і Н₂< 350 НВ К_F=0,676. Значення коефіцієнта К_F вибираємо за табл.3.15 (розд.3), К_F = 1,1166. Коефіцієнт, що враховує розподіл навантаження між зубцями К_F , визначається залежно від ступеня точності і коефіцієнта торцевого перекриття

.

Виконаємо перевірку міцності передачі на втому при згині. Напруження згину

,

де Y_ для косозубих передач приймає значення

Y_ = 1 - =1 – 13,73/140=0,902; Y_ =1- для косозубих передач.

Коефіцієнт форми зубців Y_F визначаємо за табл.3.16 (див.розд.3) залежно від еквівалентного числа зубців з врахуванням коефіцієнта зміщення х: Y_F1=3,73836; Y_F2=3,75.