4.3 Расчетные диаметры передач и их модули

4.3.1 Расчет цилиндрической прямозубой передачи и косозубых передач,,групповой передачи

• Исходные данные:

Расчет ведется по наиболее нагруженной передаче по следующим исходным данным:

1. Расчетный крутящий момент на втором валу привода

2. Число зубьев шестерни

3. Число зубьев колеса

4. Передаточное число

• Выбор материала зубчатых колес и вида термической обработки:

В качестве материала для зубчатых колес назначается сталь 25ХГМ, которая отвечает необходимым техническим и эксплуатационным требованиям. В качестве термической обработки выбирается нитроцементация с закалкой, позволяющая получить твердость зубьев 58-60 HRC.

• Проектный расчет прямозубой передачи групповой передачи на контактную выносливость зубьев:

Диаметр начальной окружности шестерни рассчитывается по формуле

где – вспомогательный коэффициент; для прямозубых передач;

–расчетный крутящий момент на втором валу привода,

–коэффициент нагрузки для шестерни, равный 1,3-1,5; принимается

–передаточное число передачи:

–отношение рабочей ширины венца передачи к начальному диаметру шестерни:

- допускаемое контактное напряжение, МПа

Допускаемое контактное напряжение для косозубых передач рассчитывается по формуле

где - базовый передел контактной выносливости поверхностей зубьев, соответствующий базовому числу циклов перемены напряжений:;

–коэффициент безопасности:

Коэффициент отношения рабочей ширины венца передачи к начальному диаметру шестерни может приниматься в пределах или определяться по формуле

где – отношение рабочей ширины венца передачи к начальному диаметру шестерни;

–отношение рабочей ширины венца передачи к модулю:

–число зубьев шестерни

Полученное значение отношения рабочей ширины венца передачи к начальному диаметру шестерни и находится в допускаемых пределах.

Диаметр начальной окружности шестерни

Модуль передачи определяется из условия расчета на контактную выносливость зубьев по рассчитанному значению диаметра начальной окружности шестерни по формуле

где – диаметр начальной окружности шестерни, мм:

–число зубьев шестерни:

• Проектный расчет прямозубой передачи групповой передачи на выносливость зубьев при изгибе:

Модуль передачи при проектном расчете зубьев на изгибную выносливость рассчитывается по формуле

где – вспомогательный коэффициент, зависящий от коэффициента осевого перекрытия:;

–расчетный крутящий момент на втором валу привода,

–коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по ширине венца: ;

–коэффициент, учитывающий форму зуба: ;

–число зубьев шестерни: ;

–значение отношения рабочей ширины венца передачи к модулю;

–допускаемое напряжение зубьев при изгибе, МПа.

Допускаемое напряжение зубьев при изгибе рассчитывается по формуле

где – предел выносливости материала зубьев,МПа:

–коэффициент режима нагрузки и долговечности:

Модуль передачи при проектном расчете на изгибную выносливость

• Определение модуля прямозубой передачи групповой передачи

По контактной выносливости модуль передачи должен быть мм, а по выносливости зубьев при изгибемм. Следует принимать стандартное большее значение модуля

• Расчет геометрических характеристик параметров передач групповой передачи

Геометрические параметры передач определяются по формулам:

1. Делительные диаметры шестерни и колеса:

2. Диаметры окружностей вершин зубьев шестерни и колеса:

3. Диаметры окружностей впадин зубьев шестерни и колеса:

4. Ширина зубчатого венца шестерни и колеса:

5. Межосевое расстояние:

6. Корректировка косозубых передач групповой передачи:

Межосевое расстояние для косозубой передачи определяется по формуле

где – угол наклона зубьев; принимается 8-16°; предварительно принимаем

–нормальный модуль косозубых передач,

Т.к. в групповой передаче есть и косозубые, и прямозубые передачи, то должно выполняться равенство

Из данного неравенства находим сумму зубьев косозубой передачи.

Полученное значение округляем до большего целого числа, принимаем

Согласовываем округленное суммарное число зубьев с таблицей зубчатых передач, чтобы обеспечить передаточные числа всех передач в групповой передаче.

Определяем действительный угол наклона для косозубых передачгрупповой передачи:

Определяем числа зубьев шестерен и колес для косозубых передач групповой передачи:

;

;

;

7. Делительные диаметры косозубых передач групповой передачи:

8. 

9. Диаметры окружностей вершин зубьев косозубых передач

групповой передачи:

10. Диаметры окружностей впадин зубьев косозубых передач

групповой передачи:

11. Ширина зубчатого венца:

Результаты вычислений сведены в таблицу 4.1.

Таблица 4.1 – Геометрические параметры зубчатой передачи

Наименование параметра	Обозначение	Значение
Передаточное число и отношение		2,5 1,57 1 1,57
Модуль, мм		3,5
Модуль нормальный, мм		3,5
Число зубьев колес		23 57 30 48 39 39 48 30
Делительный диаметр колес, мм		80,5 199,5 172,3 140 140 172,3 107,7
Диаметр окружности вершин зубьев колес, мм		87,5 206,5
Диаметр окружности впадин зубьев колеса, мм		71,75 190,75
Межосевое расстояние, мм		140
Ширина зубчатого венца, мм	=	28 29