Модули эвольвентных зубчатых колес, мм (из ГОСТ 9563-80)

Находят ширину зубчатого венца колеса:

.

Значение округляют в ближайшую сторону в соответствии со стандартным рядом Ra 40 (табл. П3).

Ширину шестерни также согласуют со стандартом и принимают на 5 ... 10 мм больше ширины колеса:

мм.

Назначают предварительный угол наклона зубьев . При косозубых колесах берут из середины интервала 8 ... 20°, но не менее значения . В случае прямозубых колес .

Рассчитывают числа зубьев колес. Суммарное число зубьев:

.

Значение округляют в меньшую сторону до целого числа.

Число зубьев шестерни

.

Значение округляют в большую сторону до целого числа.

Число зубьев колеса

.

Если (более точно, ) встает вопрос о корригировании зубчатых колес, который в данном пособии не рассматривается. При возникновении подобной ситуации рекомендуется вернуться к началу расчета геометрических параметров и уменьшить величину модуля , оставаясь при этом в границах рекомендуемого интервала. Затем следует пересчитать остальные параметры.

После расчета чисел зубьев косозубой пары уточняют их угол наклона:

. (12)

Находят фактическое передаточное число зубчатой пары:

.

Фактическое передаточное число не должно отличаться от ранее найденного более чем на 4%. В противном случае рекомендуется вернуться к вычислению параметра и попробовать округлить его в другую сторону.

Далее рассчитывают диаметры зубчатой пары:

- делительные диаметры

; ;

- диаметры окружностей вершин

; ;

- диаметры окружностей впадин

; .

После определения делительных диаметров проверяют выполнение условия

.

В случае прямозубых колес в проверочном условии может возникнуть некоторая невязка, которую устраняют назначением нового (делительного) межосевого расстояния, равного , а если это нежелательно, – путем коррекции зубчатых колес нарезкой со смещением. В случае косозубых колес подобная невязка возникать не должна, поскольку нарезка зубьев под углом наклона, определяемым формулой (12), обеспечивает вписывание зубчатой пары в заданное межосевое расстояние .

Далее уточняют окружную скорость зубчатой пары

.

По результатам расчетов заполняют табличную форму:

Колесо	, мм	, мм	, град			, мм	, мм	, мм	, мм	, м/с
1 (ш)
2 (к)

После определения геометрических параметров передачи необходимо найти силы в зацеплении и выполнить ряд проверочных расчетов.

2.2.4 Компоненты силы в зацеплении зубчатой пары находят по формулам:

- окружная сила

,

где множитель 10³ необходим для приведения параметра (мм) к системе СИ (м). Размерность результата – ньютоны (Н);

- радиальная сила

,

где угол зацепления 20°;

- осевая сила

.

Значения сил в зацеплении заносят в форму:

Колесо	, Н	, Н	, Н
1 (ш)
2 (к)

2.2.5 Проверочный расчет на выносливость по контактным напряжениям ведут по условию

, (13)

где 8400 МПа^1/2 для косозубых и 9600 МПа^1/2 для прямозубых передач. Допускается перегруз в пределах 5%.

2.2.6 Проверочный расчет на контактную прочность зубьев при действии пиковых нагрузок, имеющий целью предотвращение остаточных деформаций или хрупкого разрушения рабочих поверхностей зубьев, ведут по условию

, (14)

где коэффициент перегрузки определяют по графику режима работы привода, приведенному в техническом задании; – кратковременная пиковая нагрузка в момент пуска машины; допускаемое напряжение принимают в зависимости от термохимической обработки материала колес:

- 2,8 при улучшении или сквозной закалке;

- 44´НRС при цементации или контурной закал-
ке ТВЧ;

- 44´НRС £ 2000 МПа при азотировании.

2.2.7 Проверочный расчет на выносливость по напряжениям изгиба выполняют в последовательности:

Вычисляют коэффициент нагрузки :

.

В записанном произведении множитель , учитывающий влияние неравномерности распределения нагрузки между зубьями, находят по формуле

,

параметры которой принимают из табл. 7 и 8.

Множитель , учитывающий влияние неравномерности распределения нагрузки по длине зубьев, определяют по графикам на рис. 6 (подобно тому, как это делалось выше при нахождении коэффициента ).

Множитель , учитывающий внутреннюю динамику нагружения, принимают в зависимости от ранее найденного параметра :

при твердости поверхности зубьев колеса (2) менее 350НВ;

при более высокой твердости.

Далее находят эквивалентные числа зубьев шестерни и колеса:

; .

Рис. 6

По табл. 11 определяют коэффициенты формы зуба и . Для нормальных (некорригированных) колес коэффициент смещения принимают равным нулю.

Находят коэффициент повышения прочности косозубых передач по напряжениям изгиба:

,

где коэффициент , учитывающий наклон контактной линии к начальной поверхности колеса, определяют по эмпири­ческой формуле

,

а коэффициент торцевого перекрытия определяют по формуле

.

Таблица 11

	Значения при коэффициенте смещения инструмента
–0,6	–0,4	–0,2		+0,2	+0,4	+0,6
	–– –– –– –– –– –– 4,37 3,98 3,80 3,71 3,62	–– –– –– –– –– 4,38 4,06 3,80 3,71 3,66 3,61	–– –– –– –– 4,22 4,02 3,86 3,70 3,63 3,62 3,61	–– –– 4,30 4,08 3,91 3,80 3,70 3,62 3,60 3,59 3,59	–– 4,00 3,89 3,78 3,70 3,64 3,60 3,57 3,57 3,58 3,59	3,67 3,62 3,58 3,56 3,52 3,51 3,51 3,52 3,53 3,53 3,59	–– 3,30 3,32 3,34 3,37 3,40 3,42 3,46 3,49 3,51 3,56

Проверяют выполнение условия прочности для колеса и шестерни:

;

(15)

.

2.2.8 Проверочный расчет на изгибную прочность зубьев при действии пиковых нагрузок, имеющий целью предотвращение остаточных деформаций и хрупкого разрушения зубьев, ведут по условию

. (16)

Расчет ведут раздельно для зубьев шестерни и колеса. Напряжения и берут из формул (15). Допускаемое напряжение

,

где – предельное напряжение, не вызывающее остаточных деформаций и хрупкого излома:

- 4,8´НВ при нормализации и улучшении;

- 6´НВ при закалке (1HRC » 10 HB).

Коэффициент запаса прочности принимают по табл. 5.

В случае невыполнения условий (15) или (16) можно рекомендовать предпринять одно из следующих действий по обеспечению прочности зубьев передачи:

- пересчитать размеры передачи (начиная с п. 2.2.3), выбрав модуль зацепления большего номинала;

- для небольших перегрузов (£ 10...15%) допустимо в том же процентном отношении увеличить длину контакта зубьев, т. е. ширину колес.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: