Предварительные расчеты
2.11.2.1 Предварительное (в первом приближении) значение межосевого расстояния , мм:
,
где знак «+» относят к внешнему зацеплению, знак «–» – к внутреннему;
– наибольший вращающий момент шестерни в процессе нормальной эксплуатации, Н×м;
u – передаточное число.
Коэффициент K в зависимости от твердости поверхности H1 и H2 зубьев шестерни и колеса соответственно имеет следующие значения:
Твердость H H1 £ 350 HB H1 ³ 45 HRC H1 ³ 45 HRC
H2 £ 350 HB H2 £ 350 HB H2 ³ 45 HRC
Коэффициент K 10 8 6
Примечание: Для обеспечения максимальной компактности передачи применяются колеса с твердостью зубьев H1, H2 ³ 45 HRC. Но они требуют более дорогих сталей, повышенной точности изготовления и отличаются высокой стоимостью изготовления. Применение колес с твердостью зубьев H1, H2 £ 350 HB облегчает механическую обработку, улучшает прирабатываемость (т.е. требуется менее высокая точность) и значительно снижает себестоимость изготовления, но значительно увеличивает габариты и массу передачи.
2.11.2.2 По предварительному межосевому расстоянию и приведенными выше рекомендациями, надлежит, прежде всего, определить размеры заготовок шестерни и колеса, что необходимо для определения технологии изготовления (см. п. 2.3 и п. 2.4), и выбрать материалы для колес и их термообработку (твердость поверхности и сердцевины зубьев шестерни и колеса
, предел текучести материала шестерни
и колеса
, МПа) (см. п. 2.9):
мм,
мм.
2.11.2.3 Предварительная окружная скорость:
, м/сек.
По предварительной окружной скорости можно оценить быстроходность передачи, выбрать вид передачи – прямозубая, косозубая или шевронная (см. п. 2.2), назначить степень точности изготовления (см. п. 2.5 и табл. 2.1).
Коэффициент нагрузки
В расчетах на контактную выносливость при действии постоянной нагрузки в качестве расчетной нагрузки принимают номинальный момент на шестерне , умноженный на коэффициент нагрузки
:
.
В расчетах на изгибную выносливость коэффициент нагрузки :
.
2.11.3.1 Коэффициенты ,
, учитывающие внутреннюю динамическую нагрузку, определяют по табл. 2.6, в зависимости от вида передачи, твердости колес, окружной скорости
и степени точности.
Таблица 2.6
Коэффициента динамической нагрузки ,
Степень точности | Твердость колес | ![]() ![]() | ![]() ![]() | ||||||||
А | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | |
Б | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | |
А | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | |
Б | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | |
А | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | |
Б | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | |
А | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | |
Б | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | |
Примечания: 1) В числителе – для прямозубых, в знаменателе – для косозубых колес. 2) А – ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
2.11.3.2 Коэффициенты ,
, учитывающие неравномерность распределения нагрузки по длине контактных линий, определяют по номограммам (рис. 2.13) в зависимости от коэффициента ширины
, схемы передачи и твердости зубьев. Значение
вычисляют по формуле:
Значения коэффициента ширины выбирают по табл.2.7 в зависимости от положения зубчатых колес относительно опор.
Таблица 2.7
Значения коэффициента ширины
Положение зубчатых колес относительно опор | Номер схемы (см. рис. 2.13) | Коэффициент ширины ![]() |
Симметричное | 6, 7 | 0,315–0,5 |
Несимметричное | 3, 4, 5 | 0,25–0,4 |
Консольное, одного или обоих зубчатых колес | 1, 2 | 0,2–0,25 |
Меньшие значения рекомендуются для передач с повышенной твердостью поверхностей зубьев (Н ≥ 45 HRC). Для шевронных передач
= 0,4...0,63.
![]() ![]() ![]() ![]() | ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
![]() ![]() ![]() ![]() | ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
![]() | |
Рис. 2.13. Номограммы для определения коэффициента ![]() ![]() |
2.11.3.3 Коэффициенты ,
учитывающие распределение нагрузки между зубьями в связи с погрешностями изготовления шестерни и колеса, определяют по следующим приближенным зависимостям:
для прямозубых передач:
,
для косозубых передач:
,
где – число, обозначающее степень точности по нормам плавности (ГОСТ 1643-81) (
= 5...9);
а - коэффициент, равный 0,15 для зубчатых колес с твердостью и
> 350 НВ, а = 0,25 при
и
≤ 350 НВ или
> 350 НВ и
≤ 350 НВ).