Конструирование зубчатого колеса и шестерни

Определение геометрических и других размеров шестерни и колеса

- диаметр вершин зубьев:

,

,

- диаметр впадин зубьев:

,

 

Расчет передачи заднего хода редуктора (Шестерня паразитная - колесо)

6.1 Проектировочный расчет

Исходные данные:

Количество зубьев шестерни: ;

Количество зубьев колеса: ;

Требуемое передаточное отношение: ;

Частота вращения шестерни: ;

КПД подшипников качения: ;

КПД передачи: ;

Срок службы: .

 

Таблица 6.1

Элемент передачи	Марка стали	Термообработка	Заготовка			Твердость поверхности
Шестерня	20Х2Н4А	Цементация	поковка	1400	1200	65HRCэ
Колесо	20Х2Н4А	Цементация	поковка	1400	1200	63HRCэ

 

Определение числа циклов перемены напряжений шестерни и колеса:

 

 

 , , ;

, , ,

Определение допускаемых напряжений:

а) контактных:

,

 ,

 

так как  и , то , а , ,

для колеса - ,

для шестерни - ,

,

в качестве расчётного принимаем ;

б) изгибные:

 

, так как , то , ,

 

,

;

в) предельные:

,

.

Определение коэффициентов расчётной нагрузки:

Коэффициенты расчётной нагрузки соответственно при расчётах на контактную и изгибную выносливость равны:

 

 

,

kHa= kFa=1

,

.

Определение начального диаметра шестерни

 

,

 

где, ,

X=0.0061(100-Z)

X1=0.51, X2=0.427

 

 

 

, ,

,

 

 - коэффициент ширины шестерни относительно её диаметра,

.

Определение модуля зацепления

Принимаем m =2.75мм,тогда

,

Mежосевое расстояние: .

 

Проверочный расчёт

Проверка передачи на контактную прочность:

 

,

 

Zm=275 МПа1/2

 

 

Определим окружную скорость:

 

,

 

уточним коэффициент расчётной нагрузки:

 

,

 

 

,

следовательно: ,

,

определяем удельную расчётную окружную силу:

 

,

 

,

Проверка зубьев передачи на изгибную выносливость

.

а) Определим коэффициенты формы зубьев шестерни и колеса:

 для ,

 для ,

, .

б) Проверяем на прочность зуб шестерни:

 

,

, где

 

.

Проверка на контактную и изгибную прочность при действии максимальной нагрузки (проверка на перегрузку, на предотвращение пластической деформации или хрупкого излома):

 

,

 

Конструирование зубчатого колеса и шестерни

Определение геометрических и других размеров шестерни и колеса

- диаметр вершин зубьев:

,

,

- диаметр впадин зубьев:

,

 

Расчет валов

Расчет вала-шестерни