3. Попереднє визначення основних розмірів колеса передачі

Нагадаємо, що з двох коліс зубчатої передачі шестернею називається колесо з меншою кількістю зубів, інша деталь зветься колесом. Під час розрахунку параметрів передач величини, які стосуються шестерень, позначаються непарними індексами, а колеса – парними.

Ділильний діаметр колеса визначається за формулою

. (2.3)

Ширина зубчатого вінця колеса визначається за формулою

. (2.4)

Відмітимо, що, зазвичай, ширину зубчатого вінця шестерні приймають більшою за на 5–10 мм з метою забезпечення постійності розміру поверхні контакту зубів.

Отримане за формулою (2.4) значення округлюють до найближчого зі стандартного ряду (табл. 18.1 [3, с. 290]).

4. Визначення кількості зубів колеса та шестерні

Сумарна кількість зубів передачі (колеса та шестерні) визначається за формулою

. (2.5)

Кількість зубів шестерні визначається з умови

, (2.6)

де – мінімально допустима кількість зубів шестерні за умовою відсутності підрізання.

Отримане з умови (2.6) значення збільшується до цілого.

Кількість зубів колеса

. (2.7)

5. Визначення фактичного передаточного відношення

Фактичне передаточне відношення визначається за формулою

. (2.8)

Відхилення розрахованого передаточного відношення від заданого у вихідних даних визначається за формулою

(2.9)

і має не перевищувати 4%. У разі невиконання зазначеної умови необхідно здійснити корегування величин з п. 4.

6. Визначення діаметрів зубчастих коліс

Кожне зубчасте колесо передачі характеризується трьома величинами діаметрів: ділильним (головний показник), вершин і впадин (рис. 2).

Ділильний діаметр шестерні визначається за формулою

. (2.10)

Ділильний діаметр колеса визначається за формулою

. (2.11)

Діаметри кіл вершин і впадин для колеса і шестерні визначаються (окремо) за формулами

; ; (2.12)

; . (2.13)

При цьому слід зазначити, що вирази (2.12), (2.13) дійсні лише для коліс нульового зачеплення.

Рис. 2. Розрахункові діаметри та ширина зубчатого вінця циліндричного зубчатого колеса

7. Визначення сил, які діють у зачепленні

Головними силами, які визначають навантаження зубчастої пари, є окружна , радіальна та осьова (рис. 3), які визначаються за формулами

; ; , (2.14)

де – кут нахилу твірної зуба колеса.

8. Перевірка міцності зубів коліс за напруженнями згинання

Розрахункове напруження згинання зубів колеса визначається за формулою

, (2.15)

де – коефіцієнт, який залежить від ступеня точності обробки колеса [3, с.15];

– коефіцієнт, який залежить від кута нахилу зубів передачі (величину підставляти в градусах);

– коефіцієнт, який враховує розміщення колеса відносно опор (табл. 2.5 [3, с. 16]);

– коефіцієнт, який залежить від твердості поверхні зубів [3, с. 16];

– коефіцієнт форми зуба колеса, величина якого приймається за табл. 2.6 [3, с. 16] згідно показника .

Рис. 3. Сили, що діють у зачепленні

Розрахункове напруження згинання зубів шестерні визначається за формулою

, (2.16)

де – коефіцієнт форми зуба шестерні, що визначається аналогічно до величини .

Розрахункові напруження не повинні перевищувати величини . У разі невиконання зазначеної умови необхідно здійснити корегування розрахунку щодо вибору матеріалу та (або) режиму термообробки.