Определение ширины колес.

Ширину зубчатых колес выбирают в соответствии с установленными эмпирическими соотношениями. Коэффициент ширины

Ψ _вa = b/ а_w, тогда

,

где b – ширина венца зубчатого колеса, мм;

Ψ _вa – коэффициент ширины венца зубчатого колеса;

а_w — межосевое расстояние, мм.

Шестерня изготавливается на 5…10 мм шире, чем колесо для компенсации неточностей, возникающих при изготовлении и сборке.

Тогда

,

¨ Определение модуля.

В качестве основного параметра зубчатого зацепления принят модуль зубьев m – величина пропорциональная шагу р по делительному цилиндру, т.е. цилиндру, на котором шаг зубчатого колеса равен шагу исходного контура, т.е. шагу производящей рейки, m = p/π.

Модуль должен быть минимальным, т.к. с его увеличением растут наружные диаметры заготовок и их масса, трудоемкость обработки, потери на трение. С другой стороны, для силовых передач значение модуля не рекомендуется принимать меньше 1, 5 мм из-за возможности значительного понижения несущей способности в результате износа, повышенного влияния неоднородности материала, опасности разрушений при перегрузках. Обычно для передач редукторов общего назначения модули выбирают при улучшенных зубчатых колесах в пределах (0, 01…0, 02) а_w, а при закаленных колесах – (0, 016…0, 0315) а_w.

В нашем случае принимаем m_n= (0.01…0.02)180=1.8…2 мм.

Из полученного интервала принимаем минимальное стандартное значение модуля по ГОСТ 9563-75. Стандартные значения m_n (мм):

1-й предпочтительный ряд: 1; 1, 25; 1, 5; 2; 2, 5; 3; 4; 5; 6; 8; 10; 12.

2-й ряд: 1, 125; 1, 375; 1, 75; 2, 25; 2, 75; 3, 5; 4, 5; 5, 5; 7; 9; 11; 14.

Для косозубых цилиндрических колес стандартными назначают нормальные модули: m_n= m_t cos β.

Следовательно, принимаем m_n= 2 мм.

¨ Определение числа зубьев и угла наклона.

Угол наклона зубьев зубчатых колес принимают в пределах от 8º до 16º (для шевронных колес до 25º). Предварительно зададимся углом β = 10º (cos 10º ~ 0, 9848).

Суммарное число зубьев определим по формуле:

Округляем полученное значение до целого числа: Z_Σ = 177 зубьев.

Разобьем суммарное число зубьев на число зубьев на шестерне и колесе.

Минимальное число зубьев шестерен обычно ограничивается условием неподрезания зубьев у основания. Для некоррегированных передач Z_min = 17, для корригированных Z_min = 12…14 и меньше.

Число зубьев на шестерне:

Число зубьев на колесе:

Уточним фактическое передаточное число:

Значение U^' не должно отличаться от стандартного более чем на 2, 5% при U ≤ 4, 5 и 4% при U > 4, 5.

В нашем случае:

,

что допустимо.

Уточним фактическую частоту вращения тихоходной ступени:

Уточним угол β:

¨ Определение диаметров колес.

Диаметры делительных окружностей определяют по формуле:

В нашем случае:

Проверка:

Параметры исходного контура цилиндрических зубчатых колес стандартизованы (ГОСТ 13755-81); угол профиля α = 20º; высота головки зуба h_а = m_n; высота ножки зуба h_f = 1.25 m_n; высота зуба h = h_а + h_f = 2, 25 m_n.

Диаметры вершин зубчатых колес определим по формулам:

Диаметры впадин зубчатых колес найдем по формулам:

¨ Выбор степени точности зубчатых колес.

Степень точности зубчатой передачи назначают в зависимости от окружной скорости. Окружная скорость колес по делительным окружностям находится по формуле:

,

где – угловая скорость зубчатого колеса

- уточненное число оборотов на колесе.

Итак,

Степени точности зубчатых передач приведены в таблице 6.4.

Таблица 6.4.

Назначаем 8-ю степень точности зубчатого зацепления.

Основные геометрические параметры приведены в таблице 6.5.

Таблица 6.5.

Параметр	Обозначение параметра	Расчетная формула	Значение параметров для
Шестерни	колеса
Межосевое расстояние, мм	aw
Модуль зацепления нормальный, мм	mn	—
Модуль зацепления торцовый, мм	mt		2.03
Угол наклона зуба, град.	β		10º 48´
Шаг зацепления нормальный, мм	pn		6, 28
Шаг зацепления торцовый, мм	pt		6, 37
Число зубьев суммарное	ZΣ
Число зубьев шестерни	Z1
Число зубьев колеса	Z2
Передаточное число	U		4, 06
Диаметр делительной окружности, мм	d		71.19	288.81
Диаметр окружности выступов, мм	da		75.19	292.81
Диаметр окружности впадин, мм	df		66.19	283.81
Высота зуба, мм	h
Толщина зуба, мм	S		3.185
Ширина впадины, мм	е		3.185
Ширина зуба, мм	b
Окружная скорость, м/с	V		3.61
Степень точности зацепления по ГОСТ 1643-72

¨ Определение числовых значений сил, действующих в зацеплении.

В зацеплении действуют окружная сила F_t, радиальная сила F_r, и осевая сила F_а.

(для стандартного угла α = 20^º tg α = 0, 364)