Коэффициенты расчетной нагрузки соответственно при расчетах на контактную и изгибную выносливость

,

 

где  и  - коэффициенты неравномерности распределения нагрузки по длине контактных линий ;

 - коэффициенты динамичности нагрузки .

Определение среднего диаметра шестерни по начальному (делительному) конусу

 

 

где  по - коэффициент ширины шестерни относительно ее диаметра;

 - для стальных колес при 20-градусном зацеплении без смещения рекомендуется принимать при расчете прямозубых конических передач.

Вращающий момент на валу колеса:

 

.

 

Таким образом,

 

.

Из конструктивных соображений принимаем .

Определение модуля в среднем сечении зуба, конусного расстояния и внешнего окружного модуля

Модуль в среднем сечении зуба

 

.

 

Конусное расстояние

 

,

 

где  - ширина зубчатого венца.

Внешний окружной модуль

 

 

Округляя это значение до ближайшего стандартного по ГОСТ9563-60, получаем .

Уточняем  и :

 

;

Проверочный расчет

 

Проверка передачи на контактную выносливость

 

,

 

 

- коэффициент, учитывающий форму сопряженных поверхностей зубьев;

 

 

 

- коэффициент, учитывающий механические свойства материалов сопряженных колес;

 

 

 

- коэффициент, учитывающий суммарную длину контактных линий.

Уточняем окружную скорость:

 

.

 

Уточняем коэффициент расчётной нагрузки:

,

 

 

- удельная окружная динамическая сила;

 

 

 - коэффициент, учитывающий влияние вида зубчатой передачи и модификации профиля зубьев;

 - коэффициент, учитывающий влияние разности основных шагов зацепления зубьев шестерни и колеса;

 

 

 

- удельная расчётная окружная сила в зоне наибольшей концентрации;

 

 

 

- полезная окружная сила.

Cследовательно,

 

;

;

.

 

Определю удельную расчётную окружную силу:

 

,

,

 

таким образом, недогрузка 3,2%.

Проверка зубьев передачи на изгибную выносливость

 

 

Определю коэффициенты формы зубьев шестерни и колеса:

 

 для

 для

, ,

 

так как 84,7<90,6 проверяем зуб шестерни:

 

.

,

где  - коэффициент, учитывающий перекрытие зубьев, при 5-й степени точности

 

; ;

 

 - коэффициент, учитывающий наклон зубьев

 

.

 

Определение геометрических и других размеров колеса и шестерни

Половины углов при вершинах делительных (начальных) конусов шестерни и колеса находим из равенства

 

 

Конусное (дистанционное) расстояние .

Диаметры вершин зубьев по большому торцу равны:

 

;

.

 

Диаметры окружностей впадин по большому торцу равны:

;

.

 

Углы головок и ножек зубьев шестерни и колеса соответственно равны

 

 

Половины углов конусов вершин зубьев (конусность заготовок) шестерни и колеса соответственно равны:

 

 

Определяем диаметр отверстия под вал в колесе:

 

,

,

.

 

Принимаем из конструктивных соображений .