Расчёт постоянной косозубой зубчатой передачи

6.1.1 Исходные данные

Т₁ - расчетный крутящий момент на первом валу привода, H·м; Т₁=50,95 Н·м;

z₁ - число зубьев шестерни; z₁=36;

z₂ - число зубьев колеса; z₂=40;

u₁ - передаточное число передачи; u₁=1,12.

6.1.2 Выбор материала и термической обработки зубчатых колес

В качестве материала для зубчатых колес передачи выбираем сталь 40Х. В качестве термической обработки выбираем сквозную закалку с нагревом ТВЧ, позволяющую получить твердость зубьев 44..52HRC_э.

6.1.3 Расчет постоянной косозубой зубчатой передачи на контактную выносливость

Диаметр начальной окружности шестерни рассчитывается по формуле:

где - диаметр начальной окружности шестерни, мм;

вспомогательный коэффициент; для косозубых передач ;

- расчётный крутящий момент на первом валу, Н·м; Т₁=50,95 Н·м;

коэффициент нагрузки для шестерни, равный 1,3..1,5; принимаем

- передаточное число;

отношение рабочей ширины венца передачи к начальному диаметру шестерни;

допускаемое контактное напряжение, МПа.

Допускаемое контактное напряжение для косозубых передач рассчитывается по формуле:

где допускаемое контактное напряжение, МПа;

базовый предел контактной выносливости поверхностей зубьев, соответствующий базовому числу циклов перемены напряжений, МПа;

Н·м

S_H – коэффициент безопасности; S_H = 1,1.

Отношение рабочей ширины венца передачи к начальному диаметру шестерни определяется по формуле:

где отношение рабочей ширины венца передачи к начальному диаметру шестерни;

отношение рабочей ширины венца передачи к модулю; принимаем

число зубьев шестерни; z₃=36.

Диаметр начальной окружности шестерни равен:

6.1.4 Расчет нормального и окружного модуля постоянной косозубой зубчатой передачи на контактную выносливость

Нормальный модуль постоянной косозубой передачи при рассчитанном значении диаметра начальной окружности шестерни рассчитывается по формуле:

где нормальный модуль постоянной косозубой передачи , мм;

диаметр начальной окружности шестерни, мм; d_w1=60,83 мм;

угол наклона зубьев, град; принимаем

число зубьев шестерни; z₁=36.

Окружной модуль постоянной косозубой передачи при рассчитанном значении нормального модуля рассчитывается по формуле:

где нормальный модуль постоянной косозубой передачи, мм; ;

угол наклона зубьев, град; принимаем

6.1.5 Расчет постоянной косозубой зубчатой передачи на изгибную прочность

Нормальный модуль косозубой передачи при проектном расчете зубьев на изгибную выносливость рассчитывается по формуле:

где нормальный модуль постоянной косозубой передачи, мм;

вспомогательный коэффициент, зависящий от коэффициента осевого перекрытия;

расчётный крутящий момент на первом валу, Н·м;

коэффициент нагрузки для шестерни, равный 1,3..1,5; принимаем ;

коэффициент, учитывающий форму зуба; ;

число зубьев шестерни; z₁=36;

отношение рабочей ширины венца передачи к модулю; принимаем

допускаемое напряжение зубьев при изгибе, МПа.

Допускаемое напряжение зубьев косозубой передачи при изгибе рассчитывается по формуле:

где допускаемое напряжение зубьев при изгибе, МПа;

предел выносливости материала зубьев, МПа;

коэффициент режима нагрузки и долговечности; .

Таким образом, нормальный модуль косозубой передачи при проектном расчете зубьев на изгибную выносливость равен:

6.1.6 Выбор модуля и округление его до стандартного значения

Т.к. по контактной выносливости нормальный модуль постоянной косозубой передачи , а по выносливости зубьев при изгибе нормальный модуль косозубой передачи , то принимаем стандартное большее значение нормального модуля .

6.1.7 Расчёт геометрических параметров постоянной косозубой передачи

Расчет геометрических параметров постоянной косозубой передачи проводим по следующим формулам:

Делительный диаметр шестерни:

Делительный диаметр колеса:

Диаметр окружности вершин зубьев шестерни:

Диаметр окружности вершин зубьев колеса:

Диаметр окружности впадин зубьев шестерни:

Диаметр окружности впадин зубьев колеса:

Межосевое расстояние:

Ширина зубчатого венца:

Подставляя значения в вышеприведенные формулы, получаем:

Таблица 6.1 Геометрические параметры постоянной косозубой передачи

Наименование параметра	Обозначение	Значение
Передаточное число		1,12
Модуль нормальный, мм.		2,0
Число зубьев шестерни
Число зубьев колеса
Делительный диаметр шестерни, мм.		74,23
Делительный диаметр колеса, мм.		82,47
Диаметр окружности вершин зубьев шестерни, мм.		78,23
Диаметр окружности вершин зубьев колеса, мм.		86,47
Диаметр окружности впадин зубьев шестерни, мм.		69,23
Диаметр окружности впадин зубьев колеса, мм.		77,47
Угол наклона зубьев, град.
Межосевое расстояние, мм.		78,35
Ширина зубчатого венца, мм.		18,56

6.1.8 Проверочный расчет постоянной косозубой зубчатой передачи на контактную выносливость зубьев

Удельная расчетная окружная сила рассчитывается по формуле:

,

где удельная расчетная окружная сила, Н/мм;

расчётный крутящий момент на первом валу, Н·м; Т₁=50,95 Н·м;

ширина зубчатого венца, мм;

делительный диаметр шестерни, мм;

коэффициент, учитывающий динамическую нагрузку в зацеплении; ;

коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по ширине венца; =1,54;

коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями; =0,7…0,9; принимаем =0,9.

Расчетное контактное напряжение рассчитывается по формуле:

,

где расчетное контактное напряжение, МПа;

удельная расчетная окружная сила, Н/мм;

диаметр начальной окружности шестерни, мм;

передаточное число;

коэффициент, учитывающий форму сопряженных поверхностей зубьев в полюсе зацепления; ;

коэффициент, учитывающий механические свойства материалов сопряженных зубчатых колёс; ;

коэффициент, учитывающий суммарную длину контактных линий и зависящий от коэффициента торцового перекрытия ;

Коэффициент торцового перекрытия рассчитывается по формуле:

где коэффициент торцового перекрытия;

число зубьев шестерни; z₁=36;

число зубьев колеса; z₂=40;

угол наклона зубьев, град;

Тогда расчетное контактное напряжение равно:

Допускаемое контактное напряжение для передач рассчитывается по формуле:

,

где допускаемое контактное напряжение зубьев, МПа;

базовый предел контактной выносливости поверхностей зубьев, соответствующий базовому числу циклов перемены напряжений, МПа; ;

S_H – коэффициент безопасности; S_H = 1,1;

коэффициент, учитывающий параметр шероховатости поверхностей зубьев; ;

коэффициент, учитывающий окружную скорость; ;

коэффициент, учитывающий влияние смазочного материала; ;

коэффициент, учитывающий размеры зубчатого колеса; ;

коэффициент режима нагружения и долговечности; ;

Поскольку , то проверочный расчет косозубой зубчатой постоянной передачи по контактным напряжениям выполняется.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: