Рассчитать закрытую не реверсивную цилиндрическую косозубую передачу по
ниже следующим данным: N=95000 Вт=95 кВт; [pic]; [pic] [pic] Принимаем предварительный коэффициент К=1,4 (зубчатые колёса расположенны
у середины пролёта, но нагрузки на разных концах валов могут дополнительно
изгибать валы). Зная мощность цилиндрической косозубой передачи, мы можем найти момент на
зубчатом колесе.
[pic] где [pic] Теперь определяем передаточное число передатки: [pic] По ГОСТу 8032-56 принимаем передаточное число i=7,1 Так как материалы для шестерни и для зубчатого колеса не заданы нам, то
ма выбираем их в справочнике. Так для шестерни принимаем улучшенную сталь
40ХА с НВ285, которая имеет контактную прочность зуба [pic] и [pic] Для зубчатого колеса принимаем улучшенную сталь 50, с твёрдостью НВ280 и
допускаемые напряжения [pic] [pic]
В справочнике по графику [pic] [pic]; [pic] [pic] (для материала зубчатого
колеса), и К=1,4 для косозубых колёс межосевое расстояние [pic] Зная межосевое расстояние принимаю число зубьев шестерни [pic], далее
находим число зубьев зубчатого колеса. [pic]. Принимая число зубьев зубчатого колеса равное 170 После этого назначаю предварительно угол наклона зубьев [pic], тогда.
Далее беру значения [pic] и определяем нормальный модуль передач по
формуле:
[pic]
В соответствии ГОСТом 9563-60, принимаю нормальный модуль равный [pic]
Зная нормальный модуль, межосевого расстояния и числу зубьев шестерни
Угол наклона зубьев. [pic]
Тогда по таблице Брадиса находим, что [pic]
Однако, мы можем сделать другую последовательность расчёта. По этому принимаю нормальный модуль по соотношению [pic]
По ГОСТу 9563-60 можно принять нормальный модуль [pic]
Чтобы определить суммарное число зубьев назначу предварительно угол
наклона зубьев [pic]. Тогда [pic]. Остановимся предварительно на значении
равном [pic], тогда суммарное число зубьев [pic]. Отсюда следует, что число
зубьев шестерни равно:
[pic]
Следовательно принимаю число зубьев шестерни [pic] Теперь определяю число зубьев колеса [pic] Принимаю число зубьев колеса [pic] Окончательное суммарное число зубьев [pic]
Тогда значение [pic]; Угол наклона зубьев [pic]
После основных подсчётов, мы определяем размеры шестерни колеса, т.к. нам
известнымодуль и [pic]
[pic]
[pic]
Зная размеры шестерни колеса проверяем соблюдение условия:
[pic] т.е. в нашем случае [pic]
Теперь получаем другие размеры колеса и шестерни необходимые для
изготовления.
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
Зная коэффициент ширины колеса равные [pic] и межосевое расстояние, находим
ширину колеса:
[pic], а ширина шестерни в свою очередь: [pic]
Нам уже известно [pic] и [pic], поэтому мы можем определить окружную
скорость:
[pic]
В справочнике по таблице при данной скорости для косозубых зубьев
цилиндрической передачи мы можем принять [pic] степень точности, но для
уменьшения динамической нагрузки выбираем [pic] степень точности.
Так как мы предварительно принимали коэффициент ширины колеса, то теперь мы
его уточняем по таблице в справочнике в зависимости от того, что
[pic]
U [pic] степени точности, для колёс находим [pic]. Мы знаем [pic] и по
этому определяем [pic] по формуле [pic]
В справочнике по таблице для скорости 6,1 м/с при твёрдости до НВ350 для
восьмой степени точности находим [pic]
Нам уже известно, что [pic] и [pic], по этому находим окончательный
коэффициент нагрузки по формуле:
[pic]
Так как нам известны все значения для проверки расчётного контактного
напряжения, то это именно мы и выполним по формуле:
[pic]
После подстановки получаем
[pic]
Далее смотрим есть ли у нас перенапряжение:
[pic] что допустимо
Проверка прочности зубьев на изгиб
Для шестерни [pic]
Для колеса [pic]
Зная, что мы нашли [pic] и [pic] исходя из этого находим коэффициенты
формы зуба в справочнике.
Для [pic] коэффициент будет равен 0,404.
Для [pic] коэффициент будет равен 0,4881.
Так как мы нашли коэффициенты формы зуба, то теперь можем сделать
сравнительную оценку прочности на изгиб зубьев шестерни и колеса.
[pic]
[pic]
Так же следует проверить на изгиб зубья колёса, т.к. их прочность ниже, чем
прочность шестерни; Теперь находим расчётное напряжение изгиба в опасном сечении зуба колеса
по формуле:
[pic]
[pic] – коэффициент учитывающий повышенную нагрузочную способность
косозубых передач по сравнению с прямозубыми передачами за счёт увеличения
контактных линий. Для прямозубых колёс [pic], а для косозубых и конических
от 1,15 до 1,35