10.6. Выбор модуля и числа зубьев.

Минимально допустимое значение модуля можно определить из расчёта на изгиб. Однако, при этом в большинстве случаев получаются зацепления с очень мелкими зубьями, применение которых ограничено практикой.

Поэтому значения модуля m_n выбирают ориентируясь на практические рекомендации, а затем производится проверка прочности на изгиб:

.

Для обычных передач редукторного типа

Кроме того, рекомендуется, чтобы значения модуля не выходили за пределы

.

10.7. Расчёт зубчатых передач при перегрузках.

Этот расчёт проводит только в случае запланированных перегрузок.

, ( 9 )

, ( 10 )

здесь и- напряжения при перегрузке (Т_пик) соответственно контактные и при изгибе,

Т_пик – момент при перегрузке,

Т_max– максимальный длительно действующий момент (определяется по графику нагрузки),

и - напряжения, определённые при нагрузке Т_max,

и - допускаемые напряжения при перегрузке.

Так как нагрузка при перегрузке действует кратковременно, то значения допускаемых напряжений при перегрузке выбирают высокими.

Рекомендуется:

- при Т.О. – Н., У., объёмная закалка,

- при Т.О.- цементация, закалка ТВЧ, азотирование,

- при НВ,

- при НВ>350.

10.8. Порядок расчёта цилиндрических зубчатых передач.

а) Закрытые передачи.

1. Задавшись материалом и Т.О., по формулам 2 или 6 из расчёта на контактную прочность определяют межосевое расстояние a_w;

2. Задавшись коэффициентом , определяют модуль зацепления по формулеи остальные геометрические параметры. Кроме того, модуль должен находиться в пределах . Модуль должен быть стандартной величины. В машиностроении m_n .

3. По формулам 1 или 5 производится проверка прочности зубьев при уточнённых геометрических параметрах.

4. По формулам 3 или 7 производится проверка прочности зубьев на изгиб.

5. При необходимости, по формулам 9 и 10 производится проверка прочности зубьев при перегрузках.

б) Открытые передачи.

1. Задавшись материалом и Т.О., по формулам 4 или 8 из расчёта на изгиб определяется модуль зацепления. Величина m_n – величина стандартная.

2. Задавшись числом зубьет шестерни z₁=20 – 25 определяют остальные геометрические парпметры.

3. По формулам 3 или 7 производится проверка прочности зубьев на изгиб при уточнённых геометрических параметрах.

4. По формуле 10, при необходимости, производится проверка прочности зубьев при перегрузках.

11. Конические зубчатые передачи.

Относятся к передачам, у которых оси валов пересекаются под некоторым углом . Наиболее распространены передачи с углом.

Конические передачи сложнее цилиндрических в изготовлении и монтаже. Для нарезания конических колёс требуются специальные станки и специальный режущий инструмент (станки типа «Глиссон» или «Комсомолец»). Кроме допусков на размеры зубьев здесь необходимо выдерживать допуски на угловые размеры, а при монтаже обеспечивать совпадение вершин делительных конусов. Выполнить коническое зацепление с той же степенью точности, что и цилиндрическое, много труднее. Пересечение осей валов затрудняет размещение опор, Одно из конических зубчатых колёс, как правило, располагают консольно (обычно шестерню). При этом увеличивается неравномерность распределения нагрузки по длине зуба. В коническом зацеплении действуют осевые силы, которые усложняют конструкцию опор.

Всё это приводит к тому, что по опытным данным нагрузочная способность конической прямозубой передачи составляет лишь около 0,85 цилиндрической. Поэтому они применяются лишь по условиям компоновки механизмов, когда надо располагать валы под углом.