4.2.7. Диаметры колес

Точность вычисления диаметров должна составлять до 0,01 мм.

Делительные диаметры:

Шестерни (4.12)

Колеса =2•355-140=570 (4.13)

Диаметры окружности вершин:

Шестерни = 140+2•4=148 (4.14)

Колеса =570+2•4=578 (4.15)

Диаметры окружностей впадин:

Шестерни =140-2,5•4=130 (4.16)

Колеса =570-2,5•4=560 (4.17)

4.2.8. Силы в зацеплении

Схема действий си представлена на рис. 4.2.

Рис. 4.2. Силы в цилиндрической зубчатой передаче: а) вид сверху на прязубое колесо β = 0°; б) вид сверху на косозубое колесо; F_t- тангенциальная сила (окруж­ная); F_r - радиальная (направленная по радиусу к цен­тру вращения) сила; F_a -осевая (направленная вдоль оси вращения) сила

Силы в зацеплении ( без учета влияния КПД ) могут быть определены исходя из следующих формул:

(4.18)

где – окружная сила на шестерне и колесе соответственно, H;

– момент на шестерни, H·м;

(4.19)

где – радиальная сила на шестерне и колесе соответственно, H;

– стандартный угол зацепления зубчатых передач;

– угол наклона зубьев ( для прямозубых )

(4.20)

где – осевая сила на шестерни и колесе соответственно, H

Следует отметить, что все пара сил , приложенные к шестерни и колесу соответственно, имеют противоположное направление действия, что обеспечивает силовое равновесие всей передачи в целом.

4.2.9. Степень точности передачи

Степень точности изготовления передачи зависит от окружной скорости зубьев шестерни и колеса. Следует помнить, что чем выше окружная скорость, тем выше динамические нагрузки, отсюда передача должна изготавливается более точно. Однако ужесточение допусков на размеры приводит к удорожанию всей передачи, поэтому при выборе степени точности изготовления передачи руководствуются достаточностью с учетом данных, изложенных в таблице 6.5[стр 73], и окружной скорости, определяемой по формуле:

(4.21)

где – окружная скорость, м/с

угловая скорость колеса,

– делительный диаметр колеса, м.

Здесь так же следует отметить, что если рассчитанная прямозубая передача имеет окружную скорость выше максимально допустимой для 6-й степени точности изготовления, то следует либо принять более прочный материал, либо изменить тип передачи на непрямозубую. И в том и в другой случае полностью повторяется проектировочный расчет.

4.2.10. Проверка зубьев колес по напряжениям изгиба

Данный расчет позволяет проверить правильность размера рассчитанной передачи с точки зрения ее нормальной работы по изгибным напряжениям, которые не должны превышать допустимых значений.

Расчетное ( возникающее в работающей передаче ) напряжение изгиба в зубьях колеса определяется по формуле:

(4.22)

где – расчетное изгибное напряжение в зубьях колеса, МПа;

– ширина колеса и модуль соответственно, мм;

– коэффициент неравномерности распределения изгибной нагрузки между зубьями, одновременно находящихся в зацеплении ( для прямозубых )

– коэффициент неравномерности изгибных напряжений по длине зуба, принимается по таблице 6.7[стр75]

– коэффициент динамичности по изгибным напряжениям, принимается по таблице 6.8[стр76]

– коэффициент наклона зубьев рассчитывается по формуле:

(4.23)

– коэффициент формы зуба колеса, зависящий от числа зубьев для прямозубых, коэффициент принимается по таблице 6.9 [стр77]с учетом того, что коэффициент смещения инструмента при нарезании зубчатого колеса ( ) может быть определен по формуле

(4.24)

Расчетное напряжение полученное по формуле 4.24, не должно превышать допустимое , определенное ранее ( см. п. 3.3.2 ). В исключительных случаях допускается предельная перегрузка передачи по изгибным напряжениям в пределах 10%.

Аналогично проверяется шестерня.

Расчетное изгибное напряжение в зубьях шестерни можно определить по следующей формуле:

(4.25)

(4.26)

где – коэффициент формы зуба шестерни, зависящий от числа зубьев для прямозубых передач, коэффициент принимается по таблице 6.9 [стр 77] с учетом того, что коэффициент смещения инструмента при нарезании шестерни .

Как и для зубчатого колеса, величина не должно превышать допустимое , определенное ранее ( см. п. 3.3.2 ). В исключительных случаях допускается предельная перегрузка передачи по изгибным напряжениям в пределах 10%.