2.4.2 Определение модуля и числа зубьев
Поскольку
передача имеет 7-ую степень
точности, то принимаем коэффициент
формы зуба
.
Определим модуль зубчатой передачи по следующей формуле:
мм,
по ГОСТ
9563 – 60 принимаем
.
Определяем
число зубьев шестерни:
.
Определяем
число зубьев колеса:
.
Для
проверки определим передаточное число
ступени по следующей формуле:
,
и сравним с передаточным числом,
полученным в пункте 1.1:
.
2.4.3 Проверочный расчет передачи на контактную прочность
Определяем
делительный диаметр шестерни:
.
Определяем
окружную скорость:
.
Определяем
коэффициент ширины зубчатого венца
относительно начального диаметра
шестерни:
.
Коэффициент
неравномерности нагрузки по ширине
колеса зависит от
и расположения колеса. Поскольку шестерня
расположена вблизи одной из опор, вал
является менее жестким и
принимаем
.
Коэффициент
динамической нагрузки зависит от
окружной скорости и степени точности.
При 7-ой степени точности и окружной
скорости
для неприрабатываемых колёс
(HB>350)
имеем
.
Подсчитаем
коэффициент нагрузки:
.
Определим расчетное контактное напряжение по формуле:
,
и сравним с допускаемым контактным
напряжением:
.
,
следовательно условие прочности
выполняется
2.4.4 Проверочный расчет передачи на усталость по изгибу
Поскольку
передача прямозубая то угол наклона
зубьев
,
при этом угле наклона коэффициент,
учитывающий наклон зубьев
.
Для прямозубой передачи коэффициент
перекрытия
.
Определим
эквивалентное число зубьев:
,
.
Коэффициент
формы зуба зависит от эквивалентного
числа зубьев и смещения, тогда для
шестерни 3 при
и
коэффициент
,
а для колеса 4 при
и
коэффициент
.
Определим
рабочую ширину шестерни:
,
колеса:
.
По
формулам:
,
определим расчетные значения напряжений
изгиба зубьев:
.
Сравним
полученные напряжения с допускаемыми:
,
следовательно условие прочности
выполняется.
2.4.6 Определение геометрических размеров передачи
Определим
межосевое расстояние по формуле:
.
В данном
случае межосевое расстояние
.
Определим делительные диаметры шестерни: ,
колеса:
.
Определим
начальные диаметры шестерни:
,
колеса:
.
Для расчета диаметров вершин зубьев, при внешнем зацеплении, воспользуемся формулами:
для шестерни:
,
для колеса:
.
Рассчитаем
для обоих зубчатых колес. Поскольку
зацепление внешнее, то воспользуемся
формулами:
для шестерни:
,
для колеса:
.
Определим
угол зацепления:
.
Определим диаметры основных окружностей:
Рассчитаем окружной шаг:
Тогда основной шаг:
Радиусы кривизны:
Находим коэффициент торцевого перекрытия:
2.4.5 Проверочный расчет передачи на статическую прочность при перегрузках
Максимальное контактное напряжение найдём по формуле:
.
Поскольку
в данном случае применяется цементация
то
.
Определим
.
Так как
НВ материала больше
,
то
.
Сравним полученные допускаемое и расчетное контактные напряжения:
<
,
допускаемое и расчетное напряжения изгиба:
<
,
следовательно, условие прочности выполняется.