4.3.4. Геометричний розрахунок зубчастих коліс

Виконуючи геометричний розрахунок, необхідно визначити:

- ширину вінців зубчастих коліс;

- кут нахилу зубців косозубих коліс та напрямок лінії зубця;

- кількість зубців зубчастих коліс;

- уточнену міжосьову віддаль;

- параметри корегування зубчастих коліс, якщо воно потрібне;

- діаметри всіх зубчастих коліс.

Данні щодо попереднього вибору та уточнення цих параметрів наведені у таблиці 4.3.2.

Робоча ширина вінців зубчастих коліс вибирається залежно від міжосьової віддалі за формулою

b = _bа a_ (4.3.11)

Значення _ba приймається в межах _ba = 0,18...0,22 – для автомобілів із ма­лою вантажопідйомністю і _ba = 0,22...0,38 – для всіх інших. Напрямок лінії зубця вибирають із умов найбільш раціонального навантаження підшипникових вузлів.

Ширина вінців визначає загальну ширину РК, яка лежить у межах (1,5...2,0)a_. Із зменшенням ширини вінців погіршуєть­ся плавність роботи і зростає шумність роботи косозубих коліс із-за зменшення коефіцієнта осьового перекриття. Спроба компенсувати змен­шення ширини збільшенням кута нахилу зубців для збереження коефіцієнта перекриття приводить до збільшення осьових сил у зачепленні, що нега­тивно впливає на роботу підшипників.

Зміною кута нахилу зубців можна змінити міжосьову віддаль

Змінюючи кути нахилу зубців відповідної пари зубчастих коліс, можемо змінити міжосьову віддаль цієї пари і забезпечити вписування її в задану міжосьову віддаль без корегування.

Однак здебільшого у роздавальних коробок передач всі зубчасті колеса мають однаковий кут нахилу зубців, що зумовлено деякими технологічними перевагами.

Кут нахилу зубців  знаходиться в тих же межах, як і у коробок передач, а саме  = 19...29⁰ (табл. 4.3.2).

За попередньо розрахованою міжосьовою віддаллю а_ і вибраним модулем m розраховують кількість зубців шестерні та веденого колеса всіх зубчастих пар за формулами:

– Для прямозубої і для косозубої передач відповідно:

; і Z_i2 = Z_i1  u_i , (4.3.12)

де u_i – передатне число зубчастої пари, що розраховується.

Одержані значення чисел зубців заокруглюють до цілих значень і по них коригують передатні числа. Необхідно врахувати, що кількості зубців коліс зубчастої пари не повинні бути кратними для запобігання нерівномірності зношення зубців.

За одержаним значенням кількості зубців зубчастих пар уточнюють їх міжцентрові віддалі:

– для прямозубої і для косозубої передач відповідно:

;

При рівності розрахованих значень міжцентрових віддалей а_і = а_ кожна пара зубчастих коліс вписується в задану міжосьову віддаль. За відсутності такої рівності необхідно її забезпечити зміною кута нахилу зубців, що нетехнологічно, або кутовим чи висотним коригуванням (див. розділ 3 “Коробка передач”, п 3.4.3).

Ділильні діаметри зубчастих коліс визначають за формулою:

. (4.3.13)

Основні геометричні розміри зубчастих коліс визначають за формулами, наведеними в табл. 3.3 (див. розділ 3 “Коробка передач”»).

4.3.5. Визначення зусиль у зачепленні зубчастих коліс

У прямозубому зубчастому зачепленні діють дві сили: колова F_t і радіальна F_r:

, Н (4.3.14)

У косозубому зубчастому зачепленні діють три сили: тангенціальна (колова) F_t, радіальна F_r і осьова F_а:

; ; Н. (4.3.15)