Проектный расчет зубчатой передачи

Цель расчета: определение межосевого расстояния  из условия контактной прочности зубчатого зацепления.

Межосевое расстояние

,

где  - коэффициент для косозубых колес,

 - коэффициент для прямозубых колес,

 

 - коэффициент неравномерности нагрузки;

 - коэффициент ширины колеса;

 - допускаемое контактное напряжение.

Для определения межосевого расстояния  найдем перечисленные выше коэффициенты и допускаемое контактное напряжение .

2.1.1. Выбор материала зубчатых колёс редуктора.

Результаты выбора материала по приложению, табл. 6. приведены ниже в таблице 3.

2.1.2. Предел контактной выносливости материала колеса (Приложение, табл. 7):

 МПа.

2.1.3. Допускаемое контактное напряжение материала колеса

 МПа,

где  - коэффициент безопасности. Принимаем = 1,1;

 - коэффициент долговечности. Принимаем =1 для длительно работающих передач (более 5 лет).

Таблица 3

Выбор материала зубчатых колёс редуктора

	Материал	Твердость по Бринелю НВ	Термообработка	Предел контактной выносливости , МПа	Допускаемые контактное напряжение , МПа
Шестерня	Сталь 40Х	250	Объёмная закалка	-	-
Колесо	Сталь 45	240	Улучшение	550	500

Примечание. При расчёте предела контактной выносливости  твёрдость принимается для наименее прочного материала, в данном случае, для материала колеса.

2.1.4. Выбираем коэффициент ширины зубчатого венца относительно межосевого расстояния . По табл. 4 приложения для одноступенчатого редуктора с симметричным расположением зубчатых колес относительно опор с твердостью рабочих поверхностей HB _ср 350 и в соответствии со стандартным рядом(0,100; 0,125; 0,160; 0,200; 0,315; 0,400; 0,500; 0,630; 0,800; 1,0; 1,25) принимаем .

2.1.5 Коэффициент ширины зубчатого венца , относительно диаметра .

2.1.6. Коэффициент неравномерности нагрузки при расчете по контактным напряжениям =1,036. Определяется интерполированием по табл. 8 приложения.

 

2.1.7. Расчётное межосевое расстояние

= 112,3 мм.

Межосевое расстояние округляют до ближайшего большего стандартного значения по ГОСТ 2185-66: 50; 63; 71; 80; 90; 100; 112; 125; 140; 160; 180; 200; 224; 250; 260; 280; 300; 320; 340; 360; 380; 400 мм.

Принимаем = 125 мм.

Проверочный расчет передачи по контактным напряжениям

2.2.1. Ширина колеса

.

Численные значения ширины зубчатых колес округляются до ближайшего числа по ГОСТу 6636 -69 «Нормальные линейные размеры». Так, из ряда  в диапазоне от 16 до 100 мм предусмотрены следующие основные нормальные линейные размеры: 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 24, 25, 26, 28, 30, 32, 34, 36, 38, 40, 42, 45, 48, 50, 53, 56, 60, 63, 67, 71, 75, 80, 85, 90. 95, 100 мм.

2.2.2. Фактическое контактное напряжение

 = 459 МПа,

где  - коэффициент для косозубых колес,

 - коэффициент для прямозубых колес,

2.2.3. Загруженность передачи (недогрузка или перегрузка):

.

Недогрузка не превышает 10 %, что допустимо (перегрузка составляет не более 5 %).