4.1.4. Определение размеров зубчатых передач.

После вычисления модуля зубчатых колес проверяется соблюдение основного условия минимального габарита коробки скоростей:

D_{k max} = (m× z_{k max})/cosβ ≤ D_габ

Где

D_{k max} – наибольший диаметр колеса в данной группе;

z_{k max} – наибольшее число зубьев колеса в группе;

D_габ = 270 мм – наибольший допустимый диаметр колеса.

Для I переборной группы:

D_{k max} = (5× 43)/1=215 мм ≤ 270 мм – верно.

Таблица 11

Группа передач	Наибольший диаметр колеса
одиночная передача zк max =41	Dk max = (5× 45)/1=225 мм ≤ 270 мм – верно
I переборная группа zк max =39	Dk max = (5× 43)/1=215 мм ≤ 270 мм – верно
II переборная группа zк max =31	Dk max = (7× 34)/1=238 мм ≤ 270 мм – верно
III переборная группа zк max =41	Dk max = (6× 43)/1=258 мм ≤ 270 мм – верно

Вывод: условие минимального габарита коробки скоростей выполняется.

4.1.5. Определение размеров передач, скоростей и сил.

После расчета модуля для всех групп передач определяют размеры зубчатых колес.

Расчет I переборной группы (U_min = U₂= 0.515):

1.Рабочая ширина зубчатого венца(принимаем одинаковой для шестерни и колеса):

b_w = ψ_т ×m = 12×5 = 60 мм;

2. Межосевое расстояние передачи, мм:

a_w = (m× (z_ш + z_к))/(2× cosβ) =(5×(22+43))/(2×1)= (5×65)/2 = 162.5 мм;

Примечание: Пункт 1 и 2 применимы для всей группы передачи, т.к. в пределах каждой группы передач модуль, коэффициент ширины колес и сумма чисел зубьев сопряженных колес одинакова.

3. Делительный диаметр шестерни, мм:

d_ш =(m×z_ш)/cosβ = 5×22 = 110мм;

4. Диаметр вершин шестерни:

d_a1 = d_ш + 2×m =110 + 2×5= 120 мм;

5. Диаметр впадин шестерни:

d_f1 = d_ш – 2.5×m =110 – 2.5×5= 97.5 мм;

6. Наибольшая окружная скорость в зацеплении, м/с:

V_max = (π× d_ш × n_max )/(100×60) =(3.14×11×444)/(100×60) =2.556 м/с;

Где d_ш = 110мм = 11 см;

n_max =444 об/мин. – наибольшая частота вращения вала, на которой расположена шестерня, берем из рис.5.

7. Экономически целесообразную степень точности передачи в зависимости от V_max (табл. 7[2]).

Принимаем 8 степень точности зубчатых колес.

8. Окружное усилие в зацеплении, Н:

9. Радиальное усилие в зацеплении:

F_r =F_t ×tg α =19686 ×tg 20⁰ =7165 Н;

Где α = 20⁰ – угол профиля(для прямозубых цилиндрических колес [3])

10. Окружная скорость при расчетной нагрузке, м/с:

Где n_р=163 об/мин. – расчетная частота вращения для I переборной группы.

Таблица 12

Наименование	Обозначение и единица измерения	Величина
		одиночная передача	I переборная группа	II переборная группа	III переборная группа
		Umin = 0.44 m =5 мм; Zш=20;	Umin = U2= 0.515 m =5 мм; Zш=22;	Umin = U5= 0.607 m =7 мм; Zш=21;	Umin = U8= 0.515 m =6 мм; Zш=22;
Рабочая ширина зубчатого венца	bw, мм	40	60	84	72
Делительный диаметр шестерни	dш, мм	100	110	147	132
Диаметр впадин шестерни	df1, мм	87.5	97.5	129.5	117
Диаметр вершин шестерни	da1, мм	110	120	161	144
Межосевое расстояние	aw, мм	162.5	162.5	192.5	195
Наибольшая окружная скорость	Vmax, м/с	3.82	2.56	2.9	5.95
Степень точности	Таблица 7[2]	8	8	8	8
Окружное усилие	Ft, Н	11352	19686	23427	21816
Радиальное усилие	Fr, Н	4132	7165	8527	7940
Окружная скорость при расчетной нагрузке	V, м/с	1.66	0.94	0.76	0.81
KHβ	Таблица 5[2]	1	1.02	1.22	1.02