Розрахунок циліндричних зубчастих передач (стр. 2 из 5)

N – дійсне число циклів зміни напружень.

(5)

де

– кутова швидкість колеса;

– час роботи передачі;

і – допустимі напруження, відповідні числу циклів зміни напружень і , беремо з таблиці 1.

Рис. 5. Графік числа циклів зміни напружень

Таблиця 1. Механічні характеристики сталей

Марка сталі	Термо-обробка	Твердістьповерхні	,МПа	,МПа	,МПа	,МПа	МПа
4540Х40ХН,35ХМ	Поліпшення– «-поліпшення– «-поліпшення– «-	235…262269…302235…262269…302235…262269…302	540650640750630750	1,8 +67	1,03	2,8	2,74
40Х40ХН,35ХМ	Поліпшення;загар-туванняСВЧ– «-	HRC 45…50HRC 48…53	750750	14 +170	370(m>3 мм)310(m<3 мм)	40	12601430
20Х,20ХН2М18ХГТ,12ХН3А25ХГМ	Поліпшенняцемен-таціяі загарту-ванняСВЧ	HRC 56…63	800	19	480	40	1200

Для зубчастих передач циліндричних косозубих, шевронних, конічних з круговим зубом при II варіанті термообработки визначають розрахункове допустиме напруження

(6)

Це напруження не повинно бути більшим за 1,25

– для косозубих і шевронних коліс, а для конічних з круговим зубом – за 1,15 .

Для інших варіантів термообробки і для прямозубих циліндричних і конічних коліс у розрахункову формулу замість

підставляють менше з двох значень і , тобто

1.2.3 Проектувальний розрахунок

Міжосьову відстань передачі визначають за формулою

(7)

де знак «– «для передач внутрішнього зачеплення;

коефіцієнт

– для прямозубих коліс;

– для косозубих і шевронних коліс;

– коефіцієнт концентрації навантаження, приймають:

при постійному навантаженні

=1,8;

при змінному

(8)

Де

– початковий коефіцієнт концентрації навантаження;

– коефіцієнт режима навантаження.

Під час розрахунків приймаються такі режими навантаження:

O – постійний;

I – важкий;

II – середньоймовірний;

III – середній нормальний;

IV – легкий;

V – особливо легкий

Таблиця 2. Коефіцієнт режиму навантаження

Режими навантаження	O	I	II	III	IV	V
Х	1	0,77	0,5	0,5	0,42	0,31

Для коліс, які виконані з сталей, що під час експлуатації не припрацьовуються,

.

Початковий коефіцієнт концентрації навантаження

приймають в залежності від схеми передачі і коефіцієнта (таблиця 3).

Для попереднього розрахунку визначимо

орієнтовано

(9)

де

– коефіцієнт, який приймають з ряду стандартних значень:

0,1; 0,15; 0,2; 0,25; 0,315; 0,4; 0,5; 0,63

в залежності від розташування коліс відносно опор:

симетричне розташування 0,4…0,5

несиметричне розташування 0,25…0,4

консольне розташування одного або обох коліс 0,2…0,25

для шевронних передач 0,4…0,63

Менше значення

приймають для передач з твердістю зубців більше, ніж HRC 45.

Таблиця 3. Коефіцієнт

Твердість зубців колеса НВ	Коефіцієнт для схеми передачі (рис. 6)
	1	2	3	4	5	6	7	8
0,4	≤350>350	2,41,7	1,91,45	1,61,3	1,361,18	1,21,1	1,121,06	--	--
0,6	≤350>350	3,12,05	2,41,7	2,01,5	1,61,3	1,341,17	1,241,12	1,141,07	--
0,8	≤350>350	--	--	2,41,7	1,861,43	1,541,27	1,41,2	1,261,13	1,11,05
1,0	≤350>350	--	--	2,81,9	2,152,56	1,81,4	1,61,3	1,41,2	1,21,1
1,2	≤350>350	--	--	3,22,1	2,41,7	2,11,5	1,81,4	1,61,3	1,31,15
1,4	≤350>350	--	--	--	2,81,9	2,41,7	2,01,5	1,81,4	1,41,2
1,6	≤350>350	--	--	--	--	2,81,9	2,41,7	2,01,5	1,61,3

Отриману міжосьову відстань заокруглюють в більший бік до стандартного значення з ряду:

40; 50; 63; 71; 80; 90; 100; 112; 125; 140; 160; 180; 200; 225; 250; 280; 315 (мм)

Рис. 6. Схеми розташування коліс відносно опор

Визначають попередні основні розміри коліс

ділильний діаметр:

ширину колеса:

Ширину колеса заокруглюють в найближчий бік до стандартного числа.

Модуль передачі знаходять за формулою

(10)

де

– для прямозубих;

– для косозубих;

– для шевронних коліс.

Отримане значення модуля заокруглюють в більший бік до стандартного з ряду (таблиця 4).

Таблиця 4. Стандартний ряд модулів

Ряд I, мм	1,0	1,25	1,5	2	2,5	3	4	5	6	8
Ряд II, мм	1,75	2,25	2,75	3,5	4,5	5,5	7	9

При твердості НВ ≤ 350 m ≥ 1.0 мм;

НВ ≥ 400 m ≥ 1.5 мм.

Сумарне число зубців

визначають в залежності від найменшого кута нахилу зуба

(11)

для шевронних коліс

.

Отримане значення

заокруглюють в менший бік до цілого числа і визначають дійсне значення кута:

Число зубців шестерні і колеса:

для шестерні