Расчёт цилиндрической зубчатой передачи внешнего зацепления

Исходные данные:

Максимальный крутящий момент на тихоходном валу Тmax I = 120,43 H·м

Частота вращения ведущего (ведомого) вала nII = 1800 об/мин

Частота вращения ведомого (ведущего) вала nI = 1467 об/мин

Материал шестерни ст 40Х У

Материал колесаст 40Х ТВ4

Передаточное отношение:

u21 = nII / nI =1800/1467 =1,22.

I – тихоходный вал; 1 – зубчатое колесо; II – быстроходный вал; 2 – шестерня.

Рисунок 2.8 – Зубчатая передача внешнего зацепления

Расчёт произведён на ЭВМ (программа ДМ – 1).

Алгоритм расчёта зубчатой передачи (силовой расчёт).

1) Определяется по контактным напряжениям межосевое расстояние aW в мм по формуле :

, (2.35)

где u – передаточное число рассчитываемой передачи (u = 1,22); K1 – вспомогательный численный коэффициент (K1 = 315 [2]); [σH] – допускаемое контактное напряжение, МПа; Т1 – крутящий момент на валу колеса, H·мм; KНα – коэффициент распределения нагрузки (KНα = 1 [2]); KНβ – коэффициент концентрации нагрузки ( [2] ст 92) ;KНV – коэффициент динамичности [2]; KНД – коэффициент долговечности лимитирующего колеса [2]; Ψa – коэффициент ширины венца, принимается из единого ряда [2 стр. 52] (Ψa = 0,2 …0,4); KХ – коэффициент, учитывающий смещение.

2) Ширина колеса в мм:

b2 = Ψa· aW.(2.36)

3) Модуль зацепления m в мм из расчёта на изгиб ориентировочно определяется по формуле:

,(2.37)

где K2 – численный коэффициент (для прямозубых колёс K2 = 5); KFα , KFβ , KFv ,KFД – коэффициенты, аналогичные KНα , KНβ , KНV , KНД определяются по [2]; [σF] – допускаемое изгибное напряжение лимитирующего колеса, МПа ([2] стр. 91).

4) Расчёты по формулам (2.35)…(2.36) составляют программу ДМ – 1. Машина выдаёт на печать исходные данные и величины aW ,b2 и m в миллиметрах. Полученные данные подлежат обработке.

Значения aW и b2 выбираются из единого ряда ([2], ст 51). Допускается их округление по ГОСТ 6636 – 69 ([2] ст 296). Модуль округляется в большую сторону.

Алгоритм геометрического и проверочного расчёта зубчатой передачи

Определение чисел зубьев:

1) Суммарное число зубьев ZΣ:

ZΣ = 2·aW· cos β / m ,(2.38)

где β – угол наклона линии зуба.

Величина ZΣ округляется до ближайшего целого числа.

2) Число зубьев шестерни Z1 :

Z1 = ZΣ / (u + 1).(2.39)

3) Число зубьев колеса Z2:

Z2 = ZΣ – Z1.(2.40)

4) Окружная скорость колёс v, м/с:

.(2.41)

5) Уточнённое передаточное число u 21:

u 21 = Z2 /Z1.(2.42)

6) Ширина шестерни b2, мм:

b2 = 1,1 b2.(2.43)

7) Межосевое расстояние, мм:

aW = 0,5·m(Z1 + Z2) + (Х1 + X2 – Δy)m ,(2.44)

где Х1 , X2 – коэффициенты смещения (Х1 = X2=0 [2]); Δy – коэффициент уравнительного смещения (Δy = 0 [2]).

8) Угол наклона линии зуба для прямозубых колёс β = 0.

9) Делительные диаметры d, мм:

d = m · z / cos β.(2.45)

10) Диаметр вершин d a, мм:

d a = d + (2 + 2x– 2Δy)m.(2.46)

11) Диаметр впадин d f , мм:

d f = d – (2,5 – 2x)m.(2.47)

12) Окружная толщина зубьев по делительной окружности St, мм:

St = (π/(2cos β) + 2x·tgα)m.(2.48)

13) Угол зацепления αW:

,(2.49)

Материалы о транспорте:

Расчет параметров следящего привода
Для начала расчета привода необходимо задаться значением его будущей частоты вращения вала. Это значение должно полностью совпадать со значением частоты привода, который будет выбран по результатам р ...

Средний пробег до капитального ремонта
Поскольку все автомобили на АТП имеют различный пробег с начала эксплуатации, то рассчитываем средневзвешенную норму межремонтного пробега по формуле: Lкрс = , тыс. км (1.16) где: А′u – число а ...

Мероприятия по обеспечению безопасности движения поездов
Проводимая руководителями линейных предприятий, отделов и ревизорского аппарата Владивостокского отделения ДВ ж. д. профилактическая работа по повышению уровня безопасности движения поездов, а также ...