4.3.2 Расчет постоянной цилиндрической прямозубой передачи

• Исходные данные:

1. Расчетный крутящий момент на третьем 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 40Х, которая отвечает необходимым техническим и эксплуатационным требованиям. В качестве термической обработки выбирается закалка ТВЧ, позволяющая получить твердость зубьев 48-52 HRC.

Проектный расчет постоянной цилиндрической прямозубой передачи на контактную выносливость зубьев

Диаметр начальной окружности шестерни рассчитывается по формуле

где – вспомогательный коэффициент; для прямозубых передач;

–расчетный крутящий момент на третьем 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 постоянной цилиндрической прямозубой 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 третьем 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 цилиндрической прямозубой 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 цилиндрической прямозубой передачи

Геометрические параметры прямозубой передачи 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. Межосевое расстояние:

5. Ширина зубчатого венца:

Результаты вычислений сведены в таблицу 4.2.

Таблица 4.2 – Геометрические параметры зубчатой передачи

Наименование параметра	Обозначение	Значение
Передаточное число		1,27
Модуль нормальный, мм		4
Число зубьев шестерни		52
Число зубьев колеса		66
Делительный диаметр шестерни, мм		208
Делительный диаметр колеса, мм		264
Диаметр окружности вершин зубьев шестерни, мм		216
Диаметр окружности вершин зубьев колеса, мм		272
Диаметр окружности впадин зубьев шестерни, мм		108
Диаметр окружности впадин зубьев колеса, мм		254
Межосевое расстояние, мм		238
Ширина зубчатого венца, мм		40