7. Определение модуля зубчатой передачи.

Минимальное значение нормального модуля m_n (мм) определяют из условий изгибной прочности на усталость или статической прочности при действии максимального момента:

m_{n min} = ,

ψ_m = ,

где

Трi – расчётный вращающий момент на валу рассматриваемой шестерни i-того зубчатого зацепления, Н·м; KF – коэффициент нагрузки; YFS – коэффициент, учитывающий влияние формы зуба и концентрацию напряжений; Yε – коэффициент, учитывающий влияние перекрытия зубьев; Yβ – коэффициент, учитывающий изменение плеча действия нагрузки по линии контакта косозубого колеса (влияние наклона зуба); –допускаемые изгибные напряжения, МПа; ψm – коэффициент ширины зубчатого венца.

7.1. Определение коэффициента нагрузки kf

Коэффициент нагрузки определяется по формуле:

K_F = K_Fα K_Fβ K_Fυ,

где	KFα – коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями в зависимости от точности изготовления колёс; KFβ – коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по длине контактной линии; KFυ – коэффициент, учитывающий возникающую динамическую нагрузку в зацеплении.

Значение коэффициента K_Fυ будет равно:

K_Fυ = .

Определим этот коэффициент:

K_Fυ = = 1,058

Значение коэффициента K_Fβ, учитывающего неравномерность распределения нагрузки по ширине зубчатых венцов, определяется по формуле:

K_Fβ = 1 + (– 1)K_Fω,

где	KFω – коэффициент, учитывающий влияние приработки зубьев в процессе эксплуатации (для зубьев шестерни с твёрдостью поверхности HHRC > 50 и окружной скорости Vшi > 1 м/с коэффициент KFω = 1).

Определим значение этого уоэффициента:

K_Fβ = 1 + (1,2– 1) * 1,058 = 1,2116

Значение коэффициента K_Fα зависит от степени точности передачи по нормам плавности работы и будет равен 1.

Тогда определим коэффициент нагрузки:

K_F = 1,058 * 1,2116 * 1 = 1,28

7.2. Определение коэффициента формы зуба yfs

Расчётное значение коэффициента напряжения изгиба зуба шестерни приближённо можно определить по формуле:

Y_FS = 3,47 + – 29,7+ 0,092,

где	хш – коэффициент смещения исходного контура шестерни; zυ – приведённое число зубьев шестерни.

Значение коэффициента смещения исходного контура х_ш для силовых передач по ГОСТ 16532 – 70 рекомендуется принимать х_ш = х_к = 0,5 (максимальное значение). В косозубых передачах значение х_ш можно определить по формуле:

х_ш = (0,015 z₁ – 0,04) .

Для прямозубых и косозубых передач значение х_ш должно удовлетворять условию:

х_ш > x_min = 1 –

Определим значение смещения исходного контура:

х_ш = (0,015 * 15 – 0,04) = 0,28

Проверим по условию:

х_ш > x_min = 1 – = 0,1

Условию удовлетворяет.

Приведённое число зубьев z_υ в общем случае определяется по формуле:

z_υ =

Определим его:

z_υ = = 18,8

Расчётное значение коэффициента напряжения изгиба зуба шестерни тогда будет равно:

Y_FS = 3,47 + – 29,7+ 0,092= 3,73