2.4.6 Определение геометрических размеров передачи
Определим межосевое расстояние по формуле: .
В данном случае межосевое расстояние .
Определим делительные диаметры шестерни: ,
колеса: .
Определим начальные диаметры шестерни: ,
колеса: .
Для расчета диаметров вершин зубьев, при внешнем зацеплении, воспользуемся формулами:
для шестерни: ,
для колеса: .
Рассчитаем для обоих зубчатых колес. Поскольку зацепление внешнее, то воспользуемся формулами:
для шестерни: ,
для колеса: .
Определим угол зацепления: .
Определим диаметры основных окружностей:
Рассчитаем окружной шаг:
Тогда основной шаг:
Радиусы кривизны:
Находим коэффициент торцевого перекрытия:
2.5 Расчет быстроходной цилиндрической прямозубой передачи при заданном межосевом расстоянии
2.5.1 Определение основных параметров цилиндрической прямозубой передачи из условий контактной прочности
Быстроходной
в данном редукторе является первая
ступень. Для нее из предыдущих расчетов
известно:
,
,
,
,
,
,
передача имеет 7-ую степень
точности.
Коэффициент нагрузки принимаем .
Определим рабочую ширину зубчатого венца:
.
2.5.2 Определение модуля и числа зубьев
Поскольку передача имеет 7-ую степень точности, то принимаем коэффициент формы зуба .
Определим модуль зубчатой передачи по следующей формуле:
,
по ГОСТ
9563 – 60 принимаем
.
Определяем
число зубьев шестерни:
,
принимаем
.
Определяем
число зубьев колеса:
,
принимаем
..
Для
проверки определим передаточное число
ступени по следующей формуле:
,
и сравним с передаточным числом,
полученным в пункте 1.1:
.
2.5.3 Проверочный расчет передачи на контактную прочность
Определяем
делительный диаметр шестерни:
.
Определяем
делительный диаметр колеса:
.
Рассчитаем
делительное межосевое расстояние:
,
тогда коэффициент воспринимаемого
смещения равен:
,
следовательно зубья нарезаются без
смещения режущего инструмента.
Определяем
окружную скорость:
.
Определяем
коэффициент ширины зубчатого венца
относительно начального диаметра
шестерни:
.
Коэффициент
неравномерности нагрузки по ширине
колеса зависит от
и расположения колеса. Поскольку шестерня
расположена вблизи одной из опор, вал
является менее жестким и
принимаем
.
Коэффициент
динамической нагрузки зависит от
окружной скорости и степени точности.
При 7-ой степени точности и окружной
скорости
имеем
.
Подсчитаем
коэффициент нагрузки:
.
Найдем
:
,
следовательно
.
Определим коэффициент, учитывающий форму сопряженных поверхностей зубчатых колес:
.
Определим расчетное контактное напряжение по формуле:
,
и сравним с допускаемым контактным
напряжением:
.
,
следовательно условие прочности
выполняется.
2.5.4 Проверочный расчет передачи на усталость по изгибу
Поскольку передача прямозубая то угол наклона зубьев , при этом угле наклона коэффициент, учитывающий наклон зубьев . Для прямозубой передачи коэффициент перекрытия .
Определим
эквивалентное число зубьев:
,
.
Коэффициент
формы зуба зависит от эквивалентного
числа зубьев и смещения, тогда для
шестерни 1 при
и
коэффициент
,
а для колеса 2 при
и
коэффициент
.
Определим
рабочую ширину шестерни:
,
колеса:
.
По
формулам:
,
определим расчетные значения напряжений
изгиба зубьев:
Сравним
полученные напряжения с допускаемыми:
, следовательно условие прочности выполняется.