Проектирование деталей машин (стр. 4 из 16)

шестерни

, ,

колеса

, ,

- ширина колеса

, ,

- ширина шестерни

, .

Определяем геометрические размеры у прямозубой передачи:

- делительные диаметры

шестерни

, ,

колеса

, ,

- начальные диаметры

шестерни

,

колеса

,

- диаметры вершин зубьев

шестерни

, ,

колеса

, ,

- диаметры впадин зубьев

шестерни

, ,

колеса

, ,

- ширина колеса

, ,

- ширина шестерни

, .

Чтобы получить при заданной термической обработке принятые для расчета механические характеристики материала колес, требуется, чтобы размеры заготовок колес не превышали предельно допустимых значений:

.

Значения

вычисляют по формулам:

для цилиндрической шестерни косозубой передачи

, ;

для колеса с выточками

, ;

, .

Проверяем с предельными

, , , - условие выполняется.

2.3.7 Определение усилий в зацеплении

Окружное усилие

,

где

- окружное усилие, кН;

- крутящий момент на зубчатом колесе, ;

- делительный диаметр колеса, мм.

Окружное усилие косозубого колеса

.

Окружное усилие прямозубой передачи

.

Радиальное усилие для прямозубой передачи

,

где

- угол зацепления, для стандартной и равносмещенной передачи.

.

Радиальное усилие для косозубой передачи определяют по формуле

, .

Осевое усилие для косозубой передачи

, .

2.3.8 Проверка зубьев колес по напряжениям изгиба

Для этого производят оценку изгибной прочности, т.е. находят отношения

и .

Коэффициенты форм зубьев

и для прямозубых колес определяют по фактическому числу зубьев и , а для косозубых колес по эквивалентному числу зубьев шестерни и колеса

Для косозубой передачи

и ,

, .

Проверочный расчет на изгиб ведется по тому из колес, для которого это отношение меньше. У первого колеса отношение меньше

.

Проверочный расчет на изгиб косозубых передач производится по формуле

,

где

- коэффициент распределения нагрузки между зубьями, ;

- коэффициент угла наклона зубьев:

,

.

.

Проверяем с допустимым изгибом

, , передача по изгибу подходит.

Для прямозубой передачи

и ,

, .

Проверочный расчет на изгиб ведется по тому из колес, для которого это отношение меньше. У первого колеса отношение меньше

.

Проверочный расчет на изгиб прямозубых передач производится по формуле

,

где

- рабочее напряжение изгиба, МПа;

- коэффициент концентрации нагрузки;

- коэффициент динамичности нагрузки.

При постоянной нагрузке, твердости

и скорости коэффициент .

Для определения коэффициента динамичности нагрузки предварительно необходимо определить окружную скорость колеса

,

где

- скорость колеса, м/с;