4. Проектировочный расчет

НА КОНТАКТНУЮ ВЫНОСЛИВОСТЬ

4.1. Основные размеры передачи определяют из расчета на контактную выносливость. Модуль в курсовом проектировании рекомендуется выбирать по эмпирическим зависимостям с последующей проверкой на изгиб.

4.2. Исходными данными для проектировочного расчета являются:

- циклограмма нагружения;

- передаточное число ;

- вид передачи - прямозубая или косозубая,

- способ термической или химико-термической обработки и твердость рабочих поверхностей зубьев.

4.3. Предварительное значение межосевого расстояния определяется по формуле:

, мм (10)

где - передаточное число (здесь и далее знак «плюс» - внешнее зацепление, знак «минус» - внутреннее);

- вспомогательный коэффициент.

Для прямозубых передач мм.

Для косозубых и шевронных мм;

- расчетный крутящий момент на шестерне, Н·мм;

- коэффициент ширины венца .

Величину выбирают по рекомендуемой табл. 5.

- коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по ширине венца.

Коэффициент принимается в зависимости от параметра по графику на рис. 4 в соответствии с заданной или выбранной схемой передачи;

- допускаемое контактное напряжение, рассчитывается в соответствии с указаниями п. 2.1. и п. 2.2., причем предел контактной выносливости материала зубчатых колес следует определять по средней твердости поверхности зубьев:

(11)

где - средняя, минимальная и максимальная соответственно твердость поверхностей зубьев, получаемая для выбранного материала при выбранном способе термической или химико-термической обработки зубьев.

Таблица 5

Рекомендуемые значения

Расположение колеса относительно опор (см. рис. 4)	Твердость рабочих поверхностей зубьев
	HB ≤3 50 или HB1 ≤ 350 и HB2 ≤ 350	HB1  350 и HB2  350
Симметричное	0,8 … 1,4	0,4 … 0,9
Несимметричное	0,6 … 1,2	0,3 … 0,6
Консольное	0,3 … 0,6	0,2 … 0,4

Примечания:

1. - рабочая ширина венца, мм.

2. Большие значения для постоянных и близких к ним нагрузок; для жестких конструкций валов и опор.

3. Для шевронных передач при , равной сумме полушевронов можно увеличить в 1,3 … 1,4 раза.

при Н₁ ≤ НВ 350 или Н₂ ≤ НВ 350 при Н₁  НВ 350 и Н₂  НВ 350

Рис. 4. График для определения ориентировочных значений коэффициента

при Н₁ ≤ НВ 350 или Н₂ ≤ НВ 350 при Н₁НВ 350 и Н₂  НВ 350

Рис. 5. График для определения ориентировочных значений коэффициента

Примечание: Цифры у кривых соответствуют передачам, указанным на схемах

4.4. Предварительное определение размеров передачи.

4.4.1. Полученное значение (см. формулу 10) следует округлить до значения, соответствующего ГОСТ 6636-69 «Нормальные линейные размеры» (см. Приложение).

4.4.2. В передачах большинства редукторов общего назначения модули выбирают при улучшенных зубчатых колесах в пределах:

, (12)

а при закаленных зубчатых колесах

. (13)

Полученные значения округляют до ближайшего значения по ГОСТ 9563-60 (m, мм; 0,1; 0,12; 0,15; 0,2; 0,25; 0,3; 0,4; 0,5; 0,6; 0,8; 1; 1,25; 1,5; 2; 2,5; 3; 4; 5; 6) с последующей проверкой по изгибу (см. п. 4.4.6).

4.4.3. Ширина венца:

колеса ; шестерни (14)

где мм, принимают конструктивно.

Полученные значения и следует округлить до величин, соответствующих ГОСТу 6636-69 на нормальные линейные размеры.

4.4.4. Суммарное число зубьев и угол наклона зуба .

В общем случае для косозубой передачи:

(15)

где (16)

Для шевронной передачи с дорожкой:

(17)

Диапазон обычных значений угла : для косозубых передач 8°...20°, для шевронных - 25°...40°.

Полученное значение округляют до целого в меньшую сторону и определяют расчетную величину угла:

(18)

Число зубьев шестерни и колеса :

(19)

Для прямозубых зубчатых колес, нарезанных без смещения инструмента, , для косозубых - .

По принятым значениям и определяют фактическое передаточное число:

(20)

4.4.5. Диаметры делительных окружностей зубьев:

прямозубые колеса:

(21)

косозубые колеса:

(22)

4.4.6. Степень точности выбирают в зависимости от назначения и условий работы передачи. Наибольшее распространение имеют 6, 7 и 8-я степени точности (табл. 6).

Окружная скорость зубчатых колес, м/с,

(23)

где - делительный диаметр шестерни, мм;

- частота вращения шестерни, об/мин.

Таблица 6

Рекомендации по выбору степени точности передачи

Степень точности, не ниже	Окружная скорость м/с, не более		Область применения
	прямозубая	косозубая
6 (высокоточные)	20	31,5	Скоростные передачи, делительные механизмы
7 (точные)	12,5	20	Передачи, работающие с повышенными скоростями и умеренными нагрузками или наоборот
8 (средней точности)	8	12,5	Передачи общего машиностроения, передачи приборов
9 (пониженной точности)	5	8	Тихоходные передачи машин низкой точности