Определение основных геометрических параметров зубчатой передачи

Расчет величины межосевого расстояния

В современной методике расчета из двух напряжений (контактное) и (изгиба) в качестве основного принято контактное напряжение, так как в пределах заданных габаритов колес контактные напряжения остаются постоянными, а напряжения изгиба можно уменьшать путем изменения модуля. Величину межосевого расстояния определим по формуле, следующей из условия прочности зубьев по контактным напряжениям:

(17).

где: k — постоянный коэффициент (для прямозубых передач 0,85, для косозубых — 0,75), в нашем случае k = 0,75;

u — передаточное отношение, u = 6,3;

— приведенный модуль упругости материалов шестерни и колеса, МПа. Приведенный модуль упругости материалов шестерни и колеса определяется по формуле.

.

где и — модули упругости материалов шестерни и колеса. Так как в качестве материала для изготовления и шестерни и колеса принята сталь с модулем упругости МПа, то МПа;

— крутящий момент на выходном валу,. =145,027.

— коэффициент концентрации нагрузки при расчетах по контактным напряжениям;

— коэффициент зависимости ширины колеса от величины межосевого расстояния;

— допускаемое контактное напряжение, МПа.

Концентрация нагрузки происходит вследствие изгиба или перекоса валов, в результате чего зубья колес контактируют не по всей длине. Коэффициент концентрации нагрузки при расчетах по контактным напряжениям определяется по графику на рисунке 1 приложения С, составленному на основе практики эксплуатации зубчатых колес, при помощи — коэффициента зависимости ширины колеса от величины делительного диаметра шестерни (). При проектном расчете коэффициент зависимости ширины колеса от величины делительного диаметра шестерни определяется по формуле.

(18).

где — коэффициент зависимости ширины колеса от величины межосевого расстояния (). Стандартные значения коэффициента = 0,315, 0,4, 0,5 (чем более тяжело нагружена передача, тем большие значения коэффициента принимаются).

Принимаем коэффициент зависимости ширины колеса от величины межосевого расстояния = 0,315. Тогда коэффициент зависимости ширины колеса от величины делительного диаметра шестерни.

= = 1,149.

По графику на рисунке 1 приложения С определяем коэффициент концентрации нагрузки при расчетах по контактным напряжениям: = 1,055.

Полученные значения подставляем в формулу (17) и определяем величину межосевого расстояния:

В результате расчета получили значение a_w = 126,4 мм. Так как редуктор предназначен для мелкосерийного производства, то принимать стандартное межосевое расстояние не обязательно. Расчетное значение межосевого расстояния разрешается округлять по ряду нормальных линейных размеров Ra40: 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 24, 25, 26, 28, 30, 32, 34, 36, 38, 40, 42, 45, 48, 50, 53, 56, 60, 63, 67, 71, 75, 80, 85, 90, 95, 100, 105, 110, 115, 125, 130, далее через 10 до 260 и через 20 до 420 мм.

Принимаем ближайшее большее значение a_w = 130 мм.