Расчет зубчатой передачи

9. Определяем число зубцов шестерни и колеса.

9.1. Назначаем минимальное количество зубцов у шестерни . Значения в передачах с эвольвентным зацеплением и профильным углом начального контура  = 20⁰ для конических прямозубых – 20.

9.2. Количество зубцов колеса:

10. Определяем модуль зубчатой передачи.

Для конической зубчатой передачи определяем средний модуль , мм:

(1.16)

где – вспомогательный коэффициент, для прямозубых конических передач  = 14; – крутящий момент на промежуточном валу, Н·м; – коэффициент учитывающий неравномерность распределения нагрузки по ширине венца, выбирается в зависимости от величины коэффициента ширины зубца = 0,4; – допустимое напряжение зубцов шестерни на изгиб, МПа,  = 235 МПа; – коэффициент формы зуба эквивалентного колеса = 4,07. Тогда:

мм.

Эквивалентное количество зубцов на колесе назначают по формуле:

где – угол при вершине делительного конуса:

Тогда:

Определяем внешний окружной модуль для конической передачи:

где

Тогда:

11. Рассчитываем основные размеры зубчатой передачи.

12.1. Средний делительный диаметр шестерни конической зубчатой передачи, мм:

12.2. Определим диаметр делительной окружности для колеса, мм:

12.3. Уточняем ширину венца шестерни конической передачи, мм:

Упражнение 2. Тяговый расчет автомобиля-панелевоза Задание

Сделать тяговый расчет и записать уравнение тягового баланса автомобиля-панелевоза. Найти максимально возможные уклон и угол подъема дороги для загруженного панелевоза или его максимально возможную скорость при заданном подъеме дороги.

Исходные данные для расчетов

Ва-ри-ант	Тип и состояние покрытия дороги	Коэффи-циент сопро-тивления качению колес,	Угол подъема дороги, , град.	Модель автомо-биля	Ско-рость, , км/ч.	Масса груза, , кг
15	Грунтовое сухое неукоченное	0,07	11	Урал	31	10100

Технические характеристики данного автомобиля-панелевоза

Параметры	Тягач
	Урал-4320Е
Грузоподъемность, кг	12000
Масса панелевоза в снаряженном состоянии, кг	12600
Мощность двигателя автомобиля, кВт	154
Колея базового тягача, мм	2020
Высота тягача, мм	2600
Максимальная скорость движения автопоезда по путям с твердым покрытием, км/ч.	70

1. Запишем уравнение тягового баланса для нагруженного панелевоза и расшифруем величины, которые входят в него. Тяговый баланс представляет собой распределение тяговой силы на ведущих колесах по отдельным видам сопротивления движению, Н:

,

где – сила сопротивления качению колес автомобиля на прямом горизонтальном пути, Н; – сила сопротивления движению автомобиля на подъемах и спусках дороги, Н; – сила сопротивления воздуха при движении автомобиля, Н; – сила инерции, которая возникает в случае ускорения или замедления движения автомобиля, Н.

Надо иметь в виду, что знак “–” значения принимает при спусках дороги, значения – при движении автомобиля за направлением движения воздуха, а значение – при замедлении движения автомобиля.

Сила сопротивления качению колес автомобиля определяется, Н:

,

где – полная масса автомобиля, кг; – коэффициент сопротивления качению колес автомобиля, который зависит от типа и состояния покрытия дороги, = 0,07.

Полная масса автомобиля состоит из его массы в снаряженном состоянии и груза, кг:

где – масса панелевоза; – масса перевозимого груза.

Тогда:

Сила сопротивления движению автомобиля на подъеме дороги, Н:

,

где – подъем или спуск дороги; – угол подъема дороги, град.

Сумма этих двух составляющих при подъеме дороги, Н:

В практических расчетах силой сопротивления воздуха при движения автомобиля обычно пренебрегают.

Нагруженный автомобиль двигается по трассе без значительных ускорений и замедлений, в этой связи в уравнении тягового баланса последнее составляющее можно не учитывать.

В свою очередь, тяговая сила на колесах определяется, Н:

,

где – мощность двигателя автомобиля, кВт, = 154 кВт; – скорость автомобиля, км/ч., = 31 км/ч.; = 0,85 – КПД трансмиссии автомобиля. Тогда:

Уравнение тягового баланса для груженого панелевоза при его движении на подъем дороги при пренебрежении составляющих , имеет вид:

, то есть .

2. Так как , определим максимально возможную скорость, которую может развить панелевоз, исходя из мощности двигателя при заданном подъеме дороги, км/ч.: