Максимальные контактные напряжения на рабочих поверхностях зубьев:

(4.24)

d_Н – расчётное напряжение (см. п. 4.11), МПа; [d]_Нmax – максимальное допускаемое напряжение (табл. 3.2), МПа; Т₂ – номинальный крутящий момент на валу колеса, рассчитываемой передачи (см. п. 2.3), МПа; Т_2пик – пиковый крутящий момент на колесе рассчитываемой передачи при пуске двигателя. В заданиях на курсовой проект по деталям машин кратковременным пиковым крутящим моментом является максимальный момент, развиваемый асинхронным электродвигателем при пуске установки.

(4.26)

где - пиковый крутящий момент, развиваемый двигателем при пуске; U и h - передаточное число и К.П.Д. ступеней, через которые передаётся движение от электродвигателя к валу рассчитываемой зубчатой пары; - значение отношения берут из справочников по электродвигателю.

Максимальное напряжение изгиба в зубьях зубчатых колёс

При действии кратковременных перегрузок зубья проверяют на пластическую деформацию и хрупкий излом при изгибе от максимальной нагрузки.

, МПа (4.27)

d_F – расчётное напряжение (см. п. 4.12), [d]_Fmax – максимальное допускаемое напряжение (табл. 3.2), МПа.

Силы, действующие в зацеплении

Окружная сила:

, Н (4.28)

где Т₂ – в Н´м; d₂ – в мм.

Радиальная сила:

Прямозубые колёса:

, Н (4.29)

Косозубые и шевронные колёса:

, Н (4.30)

Осевая сила:

, Н (4.31)

5. ОСОБЕННОСТИ РАСЧЁТА ОТКРЫТЫХ ЦИЛЛИНДРИЧЕСКИХ (КОНИЧЕСКИХ) ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ

Открытые цилиндрические (конические) передачи выполняют только прямозубыми и применяют при v£2 м/с. Степень точности их изготовления по нормам плавности контакта обычно 9^-ая по ГОСТ 1643-72 (ГОСТ СЭВ 186-75).

Основные размеры передач a_w, d_e1, d_e2 и в₂ выполняют из расчёта на контактную прочность, при расчёте принимают допускаемые напряжения [d]_Н=d_Нeimb и [d]_F=d_Feimb. Коэффициенты, учитывающие динамическую нагрузку в зацеплении, К_Нv=К_Fv=1. Коэффициенты К_Нb и К_Fb определяют соответственно по табл. 3.6 и табл. 3.9. При любой твёрдости рабочих поверхностей зубьев открытые передачи считаются прирабатывающимися. Учитывая повышенный износ зубьев открытых передач, значение модуля рекомендуется принимать в 1,5¸2 раза большим, чем для закрытых передач тех же размеров.

6. ПРОЕКТНЫЙ РАСЧЁТ ЗАКРЫТОЙ КОНИЧЕСКОЙ ПЕРЕДАЧИ С ПРЯМЫМИ И С КРУГОВЫМИ ЗУБЬЯМИ ПРИ b_m=35°

Предварительное значение диаметра внешней делительной окружности колеса

, мм (6.1)

где Т₂ – номинальный крутящий момент на валу колеса, рассчитываемой передачи (см. п. 2.3), Н´м; U – принятое передаточное число (см. п. 2.2); К_Нb - коэффициент, учитывающий распределение нагрузки по ширине венца (см. п. 4.1); К_Нv - коэффициент, учитывающий динамическую нагрузку, возникающую в зацеплении (см. п. 4.1); [d]_Н – расчётное допускаемое контактное напряжение (см. п. 3.2), МПа; u_н – коэффициент, учитывающий вид конической передачи при расчёте на контактную выносливость; принимают:

а) для конических зубчатых колёс с прямыми зубьями и линейным контактом u_н=0,85;

б) для конических зубчатых колёс с круговыми зубьями по табл. 6.1.

Таблица 6.1

Коэффициенты u_н и u_F для расчёта конических колёс с круговыми зубьями

Здесь У – улучшение, З – объемная закалка, Ц – цементация, ТВЧ – поверхностная закалка токами высокой частоты.

Полученное значение d'_e2 округляют до ближайшего d_e2 по ГОСТ 12289-76:

50; (56); 63; (71); 80; (90); 100; (112); 125; (140); 160; (180); 200; (225); 250; 280; 315; 355; 400; 450; 500; 560; 630.

6.2 Предварительное значение диаметра внешней делительной окружности шестерни:

(6.2)

Число зубьев шестерни

Предварительное значение числа зубьев шестерни z'₁для прямозубых колёс определяют по формуле:

(6.3)

и для колёс с круговыми зубьями:

(6.4)

Далее предварительное значение числа зубьев уточняют в соответствии с табл. 6.2 и округляют до целого числа.

Значение чисел зубьев z₁ шестерни не должно быть менее приведённого в табл. 6.3.

Таблица 6.2

Рекомендуемые числа зубьев

Таблица 6.3

Рекомендуемые числа зубьев

Число зубьев колеса

(6.5)

Значения z₂ округляют до целого числа.