Расчет зубчатых передач

4. Расчет зубчатых передач

4.1 Расчёт закрытой цилиндрической прямозубой зубчатой передачи

Определим межосевое расстояние: , где К_а = 49,5 вспомогательный коэффициент для прямозубых передач; Y_а = b₂ / а – коэффициент ширины венца колеса, равны 0,28…0,36; Т_н = 1870 Н´м – вращающий момент на выходном валу редуктора;

u = 4 - передаточное отношение пары.

К_Нb = 1- коэффициент неравномерности нагрузки по длине зуба;

мм.

Принимаем ближайшее по ГОСТ 2185-66 а_w = 180 мм.

Определим модуль зацепления m, мм:

,

где К_m=6,8 – вспомогательный коэффициент;

d₂ – делительный диаметр колеса,

мм;

b₂ – ширина венца колеса,

мм;

Примем b₂=44 мм.

[σ]_F =469 Н/мм² – допускаемое напряжение изгиба материала колеса с менее прочным зубом;

.

Принимаем по ГОСТ2185-66 m = 4 мм.

Определим суммарное число зубьев шестерни и колеса:

;

Примем Z_S =90 зубьев.

Определим число зубьев шестерни:

;

Примем Z₁ =18 зуба.

Тогда

Z₂ = Z_S - Z₁ = 90 - 18 =72.

Фактическое значение передаточного числа

Uф = Z₂/Z₁ = 72/18 =4

DU=  = = 0 %,

что меньше допускаемых 4%.

Определим фактическое межосевое расстояние:

мм.

Определяем основные геометрические параметры шестерни и колеса. Полученные значения сведём в таблицу 4.1.

Таблица 4.1

Параметр		Формула	Шестерня	Колесо
			мм
Диаметр	делительный	d = mZ	72	288
	Вершин зубьев	dа = d+2m	80	296
	Впадин зубьев	df = d-2,4m	62,4	278,4
Ширина венца		b2 = Yа´а b1 = b2 + 4	48	44

 

Проверочный расчет

Проверим межосевое расстояние:

мм.

Проверка зубьев по контактным напряжениям:

s_Н = < [s]_Н,

где К_Н = К_Нb ´ К_Нa ´ К_Нn- коэффициент нагрузки.

По таблице 4.2 при  м/с и 9 степени точности К_Нa =1– коэффициент учитывающий распределенные нагрузки.

По таблице 4.3. для косозубых колёс при и 9 степени точности имеем К_Нv= 1,051;

К – вспомогательный коэффициент, К=436;

F_t – окружная сила в зацеплении,

Н;

Средние крутящий момент на колесе,

.

s_Н =Н/мм².

s_Н= 1011 МПа < [s]_Н =1127 Н/мм²

в передаче имеется недогрузка которая не должна превышать 10 %;

,

условие выполняется.

Проверка зубьев на выносливость по напряжениям изгиба:

.

где F_t – окружная сила в зацепление, Н;

К_Fα =1 – коэффициент, учитывающий распределенные нагрузки;

К_Fβ =1 – коэффициент неравномерности нагрузки;

К_Fυ =1,13 – коэффициент динамической нагрузки;

Y_β = - коэффициент, учитывающий наклон зубьев;

Y_F1 и Y_F2 – коэффициент формы зуба шестерни и колеса:

 Y_F1= 4,2 при ,

Y_F2=3,61 при .

Н/мм²,

 Н/мм².

условие выполняется.