Розрахунок зубчатої передачі редуктора

Визначити міжцентрову відстань.

a_w (3.1).

де _а — коефіцієнт ширини вінця зубчастого колеса (див. табл.3.1);

u — передаточне число редуктора;

Т_тих — обертаючий момент на тихохідному валу редуктора, Нм;

[_Н — допустиме контактне напруження колеса, МПа (див. завдання);

К_Н — коефіцієнт нерівномірності розподілу навантаження по довжині зуба (К_Н = 1 — для коліс, які притираються).

Таблиця 3.1 — Коефіцієнти ширини колеса від міжосьової відстані ш_а.

Отримане значення міжцентрової відстані а_w округлити до найближчого значення з ряду стандартних міжцентрових відстаней (див. табл.3.2).

Наприклад: розрахункове значення а_w = 123 мм прийнято а_w = 125 мм.

Таблиця 3.2 — Ряд стандартних значень міжцентрової відстані.

Визначити ділильний діаметр колеса.

d₂ = 2а_wu/(u+1) (3.2).

Визначити ширину вінця колеса.

b₂ =_aа_w (3.3).

Отримане значення b₂ округлити по табл.3.3.

Таблиця 3.3 — Нормальні лінійні розміри, мм.

Визначити модуль зачеплення.

(3.4).

де [_F — допустиме напруження згину матеріалу колеса з найменш міцним зубом, МПа (див. завдання);

Отримане значення модуля зачеплення округлити до стандартного значення (див. табл.3.4).

Таблиця 3.4 — Стандартний ряд модулів зачеплення зубчастих коліс.

Визначити сумарну кількість зубів шестерні і колеса.

(3.5).

Сумарну кількість зубів шестерні і колеса повинні отримати ціле число, в іншому випадку варто збільшити модуль зачеплення і повторити розрахунок.

Визначити кількість зубів шестерні.

. (3.6).

Значення z₁ округлити до найближчого цілого числа. Виходячи з умови зменшення шуму і відсутності підрізання зубів рекомендується z₁ 18.

Визначити число зубів колеса.

(3.7).

Визначити фактичне передаточне число.

u_ф=z₂/z₁, (3.8).

Перевірити його відхилення u від заданого _Uр

(3.9).

При невиконанні норми відхилення передаточного числа u, слід перерахувати z₁ і z₂.

Перевірити фактичну міжцентрову відстань.

(3.10).

Фактична міжосьова відстань повинна відповідати стандартному значенню (табл.3.2), в іншому випадку необхідно в пункті 3.4 прийняти модуль зачеплення більшим із стандартного ряду (табл.3.4) і повторити розрахунок.

Визначити фактичні основні геометричні параметри передачі.

Основні геометричні параметри передачі і формули для їх розрахунку вказані в табл.3.5.

Таблиця 3.5.

Точність обчислень ділильних діаметрів коліс до 0, 01 мм; значення ширини зубчатих вінців округляють до цілого числа за нормальними лінійними розмірами (див. табл.3.3).

Перевірити міжцентрову відстань.

a_w = (d₁+d₂)/2 (3.11).

Визначити колову силу в зачепленні, н.

F_t = 2т_тих10³/d₂ (3.12).

Визначити радіальну силу в зачепленні, н.

F_r = f_ttg20є (3.13).

Визначити колову швидкість коліс.

м/с (3.14).

Визначити степінь точності зубчастої передачі в залежності від колової швидкості по таблиці 3.6.

Таблиця 3.6 — степінь точності зубчастих передач.

Наприклад: передача циліндрична з прямим зубом v =1,75 м/с. Прийнято степінь точності 9.

Визначення коефіцієнту динамічності навантаження k_hv, який залежить від колової швидкості коліс і степені точності передачі.

Значення знаходити з табл. 3.7 інтерполяцією Наприклад: степінь точності передачі 9; колова швидкість v = 1,5 м/с; передача з непрямими зубами.

K_hv=(1,01+1,03)/2=1,02.

Таблиця 3.7 значення коефіцієнтів к_нv і к_fv при нв₂ 350.

В чисельнику знаходяться данні для коліс з прямими зубами, в знаменнику — для коліс з непрямими зубами.

Перевірити контактні напруження []_{h, мпа}

(3.15).

Допускається недовантаження передачі (_h[]_h) не більше ніж 10%, а перевантаження (_h[]_h) не більше ніж 5%. Якщо умова не виконується, то треба змінити ширину вінця колеса b₂ або збільшити міжцентрову відстань.

Визначення коефіцієнту к_f, який враховує розподілення навантаження між зубами при згині значення K_F залежить від степені точності передачі і вибирається з табл.3.8.

Таблиця 3.8 — Значення коефіцієнтів К_F

Визначити коефіцієнт динамічності навантаження К_Fv, який залежить від колової швидкості коліс і степені точності передачі і знаходиться інтерполяцією з таблиці 3.7.

Визначити коефіцієнти форми зуба шестерні Y_F1 і колеса Y_F2 Значення прийняти з таблиці 3.9.

Таблиця 3.9 — Коефіцієнт форми зуба.

Перевірити напруження згину зубів шестерні _f1 і колеса _F2, МПа.

(3.16) (3.17).

де K_F — коефіцієнт нерівномірності навантаження по довжині зуба. Для коліс, які притираються прийняти K_F =1;

[]_F — допустимі напруження згину зубів шестерні і колеса, МПа (див. завдання).

Якщо при перевірочному розрахунку _F значно менше ніж []_{F ,} то це допустимо так як навантажувальна здатність більшості зубчатих передач обмежується контактною міцністю. Якщо _F []_F більше ніж на 5% то треба збільшити модуль m, і відповідно провести розрахунок числа зубів колеса z₂ і шестерні z₁ і повторити перевірочний розрахунок на згин. При цьому міжцентрова відстань не змінюється, а також не змінюються і контактні напруження.

Отримані результати оформити у вигляді таблиці 3.10.

Таблиця 3.10 — Параметри зубчастої циліндричної передачі, мм.