4.2. Цилиндрические зубчатые передачи

4.2.1. Приближенно окружную скорость зубчатых колес можно опреде-лить по формуле

v = n₁[T₁ / (_bau)]^1/3 / C_V, (4.5)

где C_V - скоростной коэффициент по табл.4.2.

_{Таблица 4.2. Коэффициент C}V

Передача	Термообработка зубьев z1 + z2
	У1 +У2	ТВЧ1 + У2	Ц1 + У2	ТВЧ1 + ТВЧ2; З1 + З2	Ц1 + Ц2
Прямозубая	1300	1400	1550	1750	2100
Косозубая	1500	1600	1750	1950	2350

Рекомендуемые степени точности силовых закрытых передач (по нормам плавности) должны быть не ниже, указанных в табл.4.3.

Таблица 4.3. Степени точности закрытых передач

Передача	О к р у ж н а я с к о р о с т ь v , м/с
	до 5	св.5 до 20	св.10 до 25
Прямозубая	8	7	6
Косозубая	8	8	7

Коэффициенты K_HV и K_FV из формулы (4.1) в проектировочном расчете выбирают по табл. 4.4 [2,c.181] в зависимости от степени точности передачи, твердости зубьев, наклона зуба и окружной скорости.

4.2.2. Коэффициент K_H определяют по формуле [2, c.183], [5, c.18]

K_H = 1 + (K_H⁰ – 1) K_HW, (4.6)

где K_H⁰ – коэффициент неравномерности распределения нагрузки в начальный

период до приработки зубьев;

K_HW - коэффициент, учитывающий приработку зубьев.

Значения K_H⁰ выбирают по табл.4.5 в зависимости от схемы передачи (рис.4.1), коэффициента _bd и твердости зубьев.

С целью уменьшения влияния неравномерности распределения нагрузки K_H⁰ для редуктора Ц2 подвод момента Т_I более предпочтителен со стороны длинного участка вала l₁ (рис.4.2). На тихоходной ступени выход момента T_III

Таблица 4.4. Ориентировочные значения коэффициентов K_HV и K_FV (по данным МГТУ им. Н.Э.Баумана)

Степень	Твер-	К о э ф ф и ц и е н т KHV						К о э ф ф и ц и е н т KFV
точно-	дость	С к о р о с т ь v ( vm ) , м / с
сти	поверх	1	2	4	6	10	15		1	2	4	6	10	15
6	a	1,03 1,01	1,06 1,03	1,13 1,05	1,19 1,08	1,32 1,13	1,48 1,19		1,06 1,03	1,13 1,05	1,26 1,1	1,38 1,16	1,64 1,26	1,96 1,38
	б	1,02 1,01	1,04 1,02	1,08 1,03	1,12 1,05	1,2 1,08	1,3 1,12		1,02 1,01	1,04 1,02	1,08 1,03	1,12 1,05	1,2 1,08	1,3 1,12
7	a	1,04 1,02	1,08 1,04	1,16 1,07	1,24 1,09	1,4 1,16	1,6 1,24		1,08 1,03	1,16 1,06	1,33 1,11	1,5 1,17	1,8 1,32	-- 1,48
	б	1,02 1,01	1,05 1,02	1,1 1,04	1,15 1,06	1,25 1,1	1,37 1,15		1,02 1,01	1,05 1,02	1,1 1,04	1,15 1,06	1,25 1,1	1,37 1,15
8	a	1,05 1,02	1,1 1,04	1,21 1,08	1,29 1,11	1,48 1,19	1,72 1,29		1,1 1,04	1,19 1,08	1,38 1,15	1,58 1,23	1,96 1,38	-- 1,58
	б	1.03 1,01	1,06 1,02	1,12 1,05	1,18 1,07	1,3 1,12	1,45 1,18		1,03 1,01	1,06 1,02	1,12 1,05	1,18 1,07	1,3 1,12	1,45 1,18
9	a	1,06 1,02	1,11 1,04	1,22 1,09	1,34 1,13	1,56 1,22	1,84 1,34		1,11 1,04	1,22 1,09	1,43 1,17	1,65 1,27	-- 1,45	-- 1,67
	б	1,03 1,01	1,07 1,03	1,14 1,06	1,21 1,08	1,35 1,14	1,52 1,21		1,03 1,01	1,07 1,03	1,14 1,06	1,21 1,08	1,35 1,14	1,52 1,21
Примечания : 1. Обозначение твердостей во второй графе : а  - Н1 и (или) Н2  350 НВ; б  - Н1 и Н2  350 НВ ; 2. В числителе указаны значения KV для прямозубых колес, в знаменателе – для косозубых и шевронных.

Таблица 4.5. Коэффициент K_H⁰ (по данным МГТУ им. Н.Э. Баумана)

bd	Твердость поверхностей зубьев	С х е м а п е р е д а ч и п о р и с. 4. 1
		1	2	3	4	5	6	7	8
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
0.2	а б	1,7 1,35	1,4 1,2	1,3 1,15	1,18 1,09	1,08 1,04	1,06 1,03	1,02 1,01	1,0 1,0
0,4	а б	2,4 1,7	1,9 1,45	1,6 1,3	1,36 1,18	1,2 1,1	1,12 1,06	1,08 1,04	1,02 1,01
0,6	а б	3,1 2,05	2,4 1,7	2,0 1,5	1,6 1,3	1,34 1,17	1,24 1,12	1,14 1,07	1,06 1,03
0,8	а б	4,0 --	3,0 --	2,4 1,7	1,86 1,43	1,54 1,27	1,4 1,2	1,26 1,13	1,1 1,05
1,0	а б	-- --	3,6 2,3	2,8 1,9	2,12 1,56	1,8 1,4	1,6 1,3	1,4 1,2	1,2 1,1
1,2	а б	-- --	-- --	3,2 2,1	2,44 1,72	2,08 1,54	1,8 1,4	1,6 1,3	1,3 1,15
1,4	а б	-- --	-- --	-- --	2,8 1,9	2,4 1,7	2,0 1,52	1,8 1,4	1,42 1,21
1,6	а б	-- --	-- --	-- --	-- --	2,8 1,9	2,4 1,7	2,0 1,52	1,6 1,3
Примечание. Обозначение твердостей во второй графе:  а  - Н1 и (или) Н2  350 НВ ;  б  - Н1 и Н2  350 НВ

с любой стороны вала особого влияния на K_H⁰ не оказывает. Коэффици-ент влияния приработки зубьев K_HW определяют по формуле:

K_HW = 1 –

_________20__________ (4.7)

(0,01H_HV + 2)² (v + 4)^0.25

где H_HV – твердость по Виккерсу наименее твердого зубчатого колеса пары.

Величины K_HW приведены в табл.4.6.

Рис. 4.2 Схема передачи момента

_{Таблица 4.6. Коэффициент K}HW

v, м/c		0,2	0,3	0,5	0,7	1,0	2,0	3,0	5,0	10,0	15,0
HHV	285	0,41		0,42		0,43	0,46	0,48	0,51	0,56	0,59
	520	0,73		0,74			0,75	0,76	0,78	0,8	0,82
	750	0,85					0,86		0,87	0,89

При расчете по напряжениям изгиба [3], [5,c.21]:

K_F = 0,18 + 0,82 K_H⁰ (4.8)

4.2.3. Коэффициент K_ в формуле (4.1) учитывает распределение нагрузки между зубьями в связи с их переменной суммарной жесткостью по длине и погрешностями изготовления.

Согласно [3, c.407], [5, c.18] при расчете по контактным напряжениям

K_H = 1 + (K_H⁰ – 1) K_HW (4.9)

где K_H⁰ – начальное значение до приработки зубьев:

- для прямозубых передач:

K_H⁰ = 1 + 0,06 (n_ст – 5)  1,25; (4.10)

- для косозубых и шевронных передач:

при Н₁ и (или) Н₂  350 НВ

K_H⁰ = 1 + 0,25 (n_ст – 5)  1,6; (4.11)

при Н₁ и Н₂  350 НВ

K_H⁰ = 1 + 0,15 (n_ст – 5)  1,6, (4.12)

где n_ст – число степени точности передачи по нормам плавности (табл.4.3).

При расчете на изгиб [5, c.21]: K_F = K_H⁰ , при условии [3]:

K_F  1,4. (4.13)

4.2.4. В учебном проекте вычисленные значения K_ и K_ считаются окончательными для дальнейших проектировочного и проверочного расчетов при условии неизменности твердостей зубьев, степени точности передачи и коэффициента _bd.

4.2.5. В энциклопедии машиностроения дважды [3, c.424 и 448] отме-чено, что  величина К_Н значительна и нередко достигает значения двух и более . При этом, чем меньше окружная сила F_t, тем больше коэффициент K_H и, следовательно, К_Н.