Ііі. Проектировочный расчет передачи.
1. Определяем внешний делительный диаметр шестерни, исходя из контактной выносливости.
de1 = Kd * 3( T1 * KH) / ( H*(1-Kbе) * Kbе*u*[]H2)
Вспомогательный коэффициент Kd = 860 МПа1/3
Коэффициент ширины зубчатого венца Kbe = b / Re = 0,285
Поправочный коэффициент H = 1,05
Коэффициент, учитывающий неравномерное распределение нагрузки по ширине зубчатого венца - KH. Определяется по таблице.
KH :
а) относительная ширина эквивалентного конического колеса
Kbe * u = 0,285*3,44 = 0,57
2-Kbe 2-0,285
б) опоры – шариковые
в) твердость рабочих поверхностей зубьев HHRC >350 – для шестерни и < 350 для колеса
г) зубья – круговые
KH = 1
de1 = 860 * 3 39,1*1/(1,05* (1-0,285)*0,285*3,44*(674,38)2) =
42,03 мм
2. Определяем расчетный внешний окружной модуль.
(mte)H = de1 / z1 = 42,03 / 16 = 2,26
3. Определяем нормальный модуль на середине ширины зубчатого венца, исходя из изгибной выносливости зуба шестерни.
(mnm)F = Km * 3 T1*KF*YF1/(F * bd*z12*[F])
Вспомогательный коэффициент Km = 9,7
Коэффициент KF = 1
Поправочный коэффициент F = 0,85+0,043*u= 0,85+0,043*3,44=0,99
Коэффициент ширины зубчатого венца относительно среднего делительного диаметра
bd = Kbe * 1 + u2/( 2 - Kbe) = 0,285*1+ (3,44)2 /( 1,715) = 0,6
YF1 – коэффициент формы зуба шестерни, определяется по таблице, в зависимости от:
а) эквивалентного числа зубьев шестерни
1 = arctg (z1/z2) = arctg 0,29 = 16,2
zv = z1 / (cos 1*cos3m) = 16 / (cos 16,2*cos335) = 31
б) коэффициента смещения X1
X1 = Xn + 1,37 * Xt
Xt = a * (u - 1) = 0,17 * ( 3,44 - 1)= 0,145
Xn = b * ( 1- 1/(u)2)*cos3m /z1 = 2* (1-1/(3,44)* cos335/16) = 0,25
X1 = 0,25 + 1,37*0,145 = 0,45
YF1 = 3,54
(mnm)F = 9,7*339,1*1*3,54/( 0,99*0,6*162*308,82) = 1,39
4. Определяем расчетный нормальный модуль на середине ширины зубчатого венца по условию контактной выносливости.
( mnm)H = (mte)H*(1-0,5*Kbe)* cosm = 2,26 * (1-0,5*0,285)* cos35 = 1,56
5. mnm = 2
Определяем действительный внешний окружной модуль
mte = mnm / (1-0,5*Kbe)*cosm = 2/(1-0,5*0,285)*0,82 = 2,84
6. Определяем геометрические параметры передачи.
6.1 Внешнее конусное расстояние
Re = 0,5 * mte * z12 + z22 = 0,5* 2,84* 162+552 = 81,34 мм
6.2 Ширина зубчатого венца
b = Re * Kbe = 81,34 * 0,285 = 23,2 мм
6.3 Углы делительных конусов
1 = arctg z1/z2 = arctg 16/55 = 16,2
2 = 90 - 1 = 73,8
6.4 Внешний делительный диаметр
de1(2) = mte*z1(2)
de1 = 2,84*16 = 45,44 мм
de2 = 2,84*55 = 156,2 мм
6.5 Внешняя высота зуба
he = mte * ( 2*cosm +0,2)
he = 2,84 * ( 2*0,82 + 0,2 ) = 5,2
6.6 Внешняя высота головки зуба
hae1 = (1+Xm)*mte*cosm = ( 1+0,45)* 2,84*0,82 = 3,38
hae2 = 2* mte* cos m – hae1 = 2*2,84*0,82 – 3,38 =1,28
6.7 Внешняя высота ножки зуба
hfe1(2) = he – hae1(2)
hfe1 = 5,2 – 3,38 = 1,82
hfe2 = 5,2 – 1,28 = 3,98
6.8 Средний делительный диаметр
dm1(2) = 0,857* de1(2)
dm1 = 0,857*45,44 = 38,9
dm2 = 0,857* 156,2 = 133,86
6.9 Угол ножки зуба
f1(2) = arctg hfe1/Re
f1 = arctg 1,82/81,34 = 1,3
f2 = arctg 3,98/81,34 = 2,8
6.10 Угол конуса вершин
a1(2) = 1(2) +f2(1)
a1 = 16,2 + 2,8 = 19
a2 = 73,8 + 1,3 = 74,1
6.11 Угол конуса впадин
f1(2) = 1(2) - f1(2)
f1 = 16,2 - 1,3 = 14,9
f2 = 73,8 - 2,8 = 71
6.12 Расчетное базовое расстояние
B1(2) = Re * cos1(2) – hae1(2)* sin1(2)
B1 = 81,34* cos16,2 - 3,38* sin16,2 = 78,11 – 0,94 = 77,17
B2 = 81,34* cos73,8 - 1,28* sin73,8 = 22,7 – 1,23 = 21,47