Проектный и проверочный расчеты

Рисунок 15

Проектным расчетом называют определение размеров передачи по формулам, соответствующим главному критерию работоспособности. Проектный расчет основан на ряде допущений и выполняется как предварительный.

Проверочным расчетом называется определение фактических характеристик главного критерия работоспособности передачи и сравнение их с допускаемыми значениями.

Так как контактные напряжения являются причиной усталостного разрушения, то основным критерием работоспособности и расчета зубчатых передач является контактная прочность рабочих поверхностей зубьев. Контактная прочность зубьев колес зависит от материала и габаритных размеров передачи и не зависит от модуля и числа зубьев в отдельности. Вторым из основных критериев работоспособности зубчатых передач является прочность зубьев на изгиб.

Проектный расчет. Определяем главный параметр передачи – межосевое расстояние по допускаемым контактным напряжениям

.

Принимаем по ряду Ra40 нормальных линейных размеров ГОСТ 6636-69. Для стандартных редукторов коэффициент ширины венца колеса : 0,1; 0,125; 0,15; 0,2; 0,25; 0,315; 0,4; 0,5; 0,63; 0,8; 1,0; 1,25. При симметричном расположении шестерни относительно опор рекомендуется:

= 0,25 для прямозубых передач;

= 0,4 для косозубых передач;

= 0,6 для шевронных передач.

Ширину венца шестерни выполняют на 2…4 мм больше ширины венца колеса, учитывая возможное осевое смещение зубчатых колес при сборке. Это важно при приработке зубьев, когда более твердая шестерня перекрывает по ширине более мягкое колесо.

Определяем модуль зацепления m по допускаемым напряжениям изгиба

.

Полученное значение модуля округляют до стандартного: 1,0; 1,125; 1,25; 1,375; 1,5; 1,75; 2,0; 2,25; 2,5; 2,75; 3,0; 3,5; 4,0; 4,5; 5,0; 5,5; 6,0; 7,0; 8,0; 9,0; 10,0; 11,0; 12,0; 14,0.

Рекомендуется для силовых передач мм при Н 350НВ и мм при из-за опасности разрушения зуба при кратковременных перегрузках. Для открытых передач расчетное значение модуля увеличивают на 30% из-за повышенного изнашивания зубьев.

Число зубьев шестерни рекомендуется для некорригированных зубчатых передач, т.к. с увеличением уменьшается шум, возрастает к.п.д., легче обеспечить точность зацепления.

Такая методика расчета позволяет обеспечить примерно равную контактную и изгибную прочность зубьев шестерни и колеса.

Проверочный расчет:

- проверяют пригодность заготовок шестерни и колеса ;

- определяют расчетные контактные напряжения . Допускается недогрузка передачи не более 10% и перегрузка до 5%. Если условие прочности не выполняется, то изменяют ширину венца колес;

- определяют расчетные напряжения изгиба для шестерни и колеса (перегрузка не допустима). Если , то увеличивают модуль зацепления, соответственно изменяя и . При этом межосевое расстояние не изменяется, а следовательно, не нарушается контактная прочность передачи.