4. Розрахунок закритої зубчастої передачі.

Закрита зубчаста передача розраховується на контактну міцність робочих поверхонь зубів з умови опору контактній втомленості.

Перевірка передачі ведеться по контактним напругам та напругам згину. Вихідні дані:

рад/с Н.м

рад/с Н.м

Навантаження нереверсивне.

4.1.Вибір матеріалів зубчастих коліс та їх механічних характеристик.

[1]§4.1; 4.2 стр.43

Матеріал шестерні повинен бути якіснішим, бо кожний зуб шестерні відчуває в U раз більшу кількість циклів навантаження, ніж зуб колеса. Матеріали колеса та шестерні можуть бути, однаковими, але тоді їх піддають різним термічним обробкам, для того, щоб одержати більш високі механічні характеристики матеріала шестерні. [1]стр.47табл.(4.1)

Приймаємо:

Шестерня –	Колесо –
Термічна обробка -	Термічна обробка -
Границя міцності МПа	Границя міцності МПа
Границя текучості МПа	Границя текучості МПа
Твердість НВ1 = НВ	Твердість НВ2 = НВ

4.2. Допустимі напруги. [1]§4.2 стр.46

4.2.1. Допустимі контактні напруги:

[1]§4.2 стр.41

де: - границя контактної витривалості поверхонь зубів.

[1]стр.48 табл.4.1

;

;

- коефіцієнт безпеки за контактними напругами.

Приймаю:

= при поліпшенні та нормалізації. [1] стр.49

- коефіцієнт довговічності, який враховує вплив строка служби та режиму навантаження передачі.

Для довгопрацюючої передачі приймаємо: = [1] стр.49

;

;

За допустиму розрахункову контактну напругу для прямозубих передач приймаємо меньше значення із двох одержаних значень.

==

4.2.2. Допустимі напруги згину:

; [1] стр.50 ф.4.7

де: - границя витривалості зубів по злому:

= 1,8 НВ [1] стр.48 табл.4.2

= 1,8 НВ₁ = ;

= 1,8 НВ₂ = ;

Приймаю: = для поковок; [1] стр.50

- коефіцієнт, що враховує вплив двохстороннього, прикладання навантаження;

Для нереверсивної передачі = [1] стр.50

- коефіцієнт довговічності;

Для довгопрацюючої передачі = ; [1] стр.50

;

;

4.3. Міжосьова відстань :

; [1] стр.55 ф.4.17

де: К_а - розрахунковий коефіцієнт, для зовнішнього зачеплення +;

К_а = 49,5 для прямозубих коліс; [1] стр.55

U_ред = ; Т₂ = Т_2ред = Нм_;

К_нβ – коефіцієнт, що враховує нерівномірність розподілу навантаження по ширині вінця зубчастого колеса.

Приймаємо: К_нβ = при проектному розрахунку. [1]стр.55

Ψва - коефіцієнт ширини вінця зубчастого колеса відносно міжосьової відстані.

; [1] стр.55

Ψва = ; [1] стр.56; табл.4.10.

= ;

Отриману розрахункову міжосьову відстань заокруглюємо по ГОСТу 2185-66. [1] стр.57 табл.4.12

Приймаємо: = мм, за ГОСТ 2185-66.

4.4. Визначаємо ширину вінця зубчастого колеса та шестерні:

[1] стр.56 ф. 4.19

Ширину шестерні призначено на 3-5 мм більше ширини колеса для компенсації похибки установки.

;

Приймаємо ширину колеса та шестерні по стандартному ряду лінійних розмірів R_A40. [1] стр.315 ПЗ

Приймаю: ; ;

4.5. Визначаємо модуль зачеплення прямозубої передачі.

; [1] стр.57 ф.4.20а

Отримане значення модуля приймаємо за ГОСТом 9563-60;

= мм [1] стр.57 табл.4.13

4.6. Визначення числа зубів в передачі.

4.6.1. Сумарна кількість зубів:

;

Приймаємо:

4.6.2. Визначаємо кількість зубів шестерні:

[1] стр.58 ф.4.24

Заокруглюємо Z₁ до цілого числа. Приймаємо: Z₁=

4.6.3.Кількість зубів колеса:

[1] стр.58 ф.4.25

4.6.4. Фактичне передаточне відношення редуктора.

4.7. Діаметри ділильних кіл шестерні та колеса.

Рахуємо з точністю до десятитисячних.

d₁=m_nz₁= [1] стр.58 ф.4.26

d₂=m_nz₂=

4.8. Уточнена міжосьова відстань.

[1] стр.58

4.9. Перевірка передачі на міцність по контактних напругах та напругах згину.

4.9.1. Колова швидкість в зачепленні.

[1] стр.59 ф.4.28

V₁ = V₂. Умова рівномірного обертання без ковзання виконується.

4.9.2. Визначення ступеня точності виготовлення зубчастих коліс.

По таблиці 4.7. рекомендується 9 ступінь точності виготовлення зубчастих коліс, але для зменшення динамічних навантажень приймаю 8 ступінь точності

[1] стр.59 табл.4.7

4.9.3. Коефіцієнти навантаження. [1] стр.50 ф.4.3

, де:

- коефіцієнт_; що враховує нерівномірність розподілу навантаження між зубами.

- коефіцієнт, що враховує нерівномірність розподілу навантаження по ширині вінця зубчастого колеса, що пов'язана з деформацією валів та самих зубчастих коліс.

- коефіцієнт, що враховує динамічне навантаження, яке виникає в зачепленні.

4.9.3.1. Коефіцієнт навантаження по контактних напругах.

Приймаю: для прямозубих коліс; [1] стр.51

; [1]стр.52 табл.4.5

; [1]стр.54 табл.4.8

=

4.9.3.2. Коефіцієнт навантаження по контактних напругах.

;

; [1]стр.51

; [1]стр.53 табл.4.6

; [1]стр.55 табл.4.9

4.9.4. Робочі контактні напруги

[1] стр.59 табл.4.30

мм; Нм;

; мм;

; ;

4.9.5. Визначаємо перевантаження або недовантаження у відсотках.

що допустиме з точки зору міцності.

4.9.6. Фактична напруга згину на колесі.

; [1] стр.59 ф.4.31

4.9.6.1 .Коефіцієнти форми зуба .

4.9.6.2. Коефіцієнт нахилу лінії зуба. [1] стр.60

4.9.7. Робочі напруги на шестерні.

МПа [1] стр.60 ф.4.34

4.10. Визначення недовантаження за напругами згину у відсотках

Передача значно недовантажена по згину, що закономірно для закритих зубчастих передач.

4.11. Зусилля, що діють в зачепленні.

4.11.1. Колове зусилля.

Н [1] стр.59 ф.4.29

4.11.2 .Радіальне зусилля.

4.12. Діаметри кіл вершин зубів.

(мм) [1] стр.59 ф.4.27

мм;

мм;

4.13. Діаметри кіл западин зубів.

(мм) [1] стр.59 ф.4.27