2.2 Определение основных геометрических размеров и характеристик зубчатых колес Определяем межосевое расстояние:
Предварительное межосевое расстояние:
a_w^'=K (u1±1) ∛(T1/u1)=10(3+1)∙∛((9,11)/3)=57,92 мм;
" +" - в скобках относят к внешнему зацеплению, а знак «-» — к внутреннему. В нашем случае зацепление внешнее;
T1 — вращающий момент на шестерне, T1=9,11 H∙м;
Коэффициент K = 10, для твердости зубьев шестерни и колеса менее 350 HB;
Передаточное число передачи u1=3.
Окружная скорость:
v=(2∙π∙a_w^'∙n1)/(6∙〖10〗^4∙(u1±1))=(2∙3,14∙57,92 ∙920)/(6∙〖10〗^4∙(3+1))=1,39м/с.
Уточняем межосевое расстояние:
a_w=K_a (u1±1)∙∛((K_H T1)/(ψ_(ba)∙u1∙[σ]_Н2))=450∙(3+1)∙∛((1,135∙9,11)/(0,4∙3∙〖515,5〗^2))=57,42 мм;
где K_a = 450 — для прямозубых колес;
[σ]_Н — в Мпа;
ψ_(ba) = 0,315…0,5 — коэффициент ширины колеса, при симметричном расположении опор относительно зубчатого колеса. Примем из ряда стандартных чисел ψ_(ba) = 0,4.
Коэффициент нагрузки в расчетах на контактную прочность
K_H=K_Hv∙K_Hβ∙K_Hα=1,06∙1,0078∙1,0624=1,135
где коэффициент K_Hv учитывает внутреннюю динамику нагружения, принимаем в зависимости от степени точности, окружной скорости, твердости рабочих поверхностей. Принимаем для нашего случая K_Hv=1,06;
K_Hβ - коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по длине контактных линий, вычисляем по формуле:
K_Hβ=1+(K_Hβ^0−1)∙K_Hw=1+(1,03−1)∙0,26=1,0078
где 〖 K〗_Hβ^0 — коэффициент неравномерности распределения нагрузки в начальный период работы. Определяем в зависимости от коэффициента ψ_(bd)=b2/d1, схемы передачи и твердости зубьев. Так как ширина колеса b2 и диаметр шестерни d1 еще не определены, значение коэффициента ψ_(bd)определим ориентировочно:
ψ_(bd)=0,5ψ_(ba) (u1±1)=0,5∙0,4∙(3+1)=0,8;
〖 K〗_Hβ^0=1,03;
〖 K〗_Hw — коэффициент, учитывающий приработку зубьев, его значения находят в зависимости от окружной скорости для зубчатого колеса с меньшей твердостью. Примем K_Hw=0,26;
K_Hα - коэффициент распределения нагрузки между зубьями. Определим по формуле:
K_Hα=1+(K_Hα^0−1) K_Hw=1+(1,24−1)∙0,26=1,0624
где K_Hα^0- начальное значение коэффициента распределения нагрузки между зубьями, определяют в зависимости от степени точности по формуле для прямозубых передач:
K_Hα^0=1+0,06(n_ст-5), при условии 1≤K_Hα^0≤1,25;
K_Hα^0=1+0,06(9−5)=1,24 1≤1,24≤1,25;
где n_ст — степень точности (в нашем случае девятая степень точности).
Полученное межосевое расстояние a_w=57,42 мм округляем в большую сторону до стандартного значения. Принимаем a_w=80 мм.
