2.5. Определение параметров зубчатых колёс

Диаметр вершин d_а, мм:

для шестерни :

d_а1=d_w1+2∙m_n=32+2∙1.25=34,5 мм;

для зубчатого колеса :

d_а2=d_w2+2∙m_n=128+2∙1.25=130,5 мм.

Высота головки зуба для шестерни и зубчатого колеса h_a, мм:

h_a1=h_a2=m_n=1.25 мм.

Высота ножки зуба для шестерни и зубчатого колеса h_f, мм:

h_f1=h_f2=1,25∙m_n=1,25∙1,25=1,5625 мм.

Толщина обода зубчатого колеса а, мм:

а=3∙m_n=3∙1,25=3,75 мм.

Диаметр вала под ступицей d определяют по формуле:

d=(T₂/0,2∙[_кр])^1/3, (2.12)

где T₂ – крутящий момент на валу зубчатого колеса, Н·мм;

[_кр] – пониженные допускаемые напряжения кручения, Н/мм² (принимаем [_кр]=25 МПа).

Подставляя численные значения в формулу 2.12, получаем:

d=(48220/0,2∙25)^1/3=21,28 мм.

Принимаем по ГОСТ 8639-69 стандартный диаметр вала d=22 мм .

Длину ступицы L_ст, мм, определяют по формуле:

L_ст=1,4∙d=1,4∙22=30,8 мм.

Диаметр ступицы определяют по формуле:

d_ст=1,7∙d=1,7∙ 22=37,4 мм.

Толщину диска с, мм, определяют по формуле:

с=1,1∙а=1,1∙3,75=4,125 мм.

Внутренний диаметр (до обода) D_к, мм, определяют по формуле:

D_к=d_f-2∙m, (2.13)

где d_f – диаметр впадин зубьев колеса, мм, который равен :

d_f=d_w2-2∙h_f2=128-21,5625=124,875 мм;

Подставляя численныезначения в формулу 2.13, получаем :

D_к=124,875-2·1,25=122,375 мм.

Диаметр отверстия в диске D_о, мм, равен:

D_о=(D_к-d_ст)/3,25=(122,375 -37,4)/3,25=26,15мм.

Окружности центров отверстий D_отв, мм, равны:

D_отв=(D_к+D_ст)/2=(122,375 +37,4)/2=90мм.

2.6. Определение усилий в зацеплении

Определение усилий в зацеплении зубчатых колёс необходимо для расчёта валов и подбора подшипников.

Окружное усилие в зацеплении F_ti, Н, определяют по формуле /1/ :

F_ti=2∙T_i/d_wi, (2.14)

где T_i – крутящий момент на валу шестерни и зубчатого колеса, соответственно, Н·мм;

d_wi – диаметр делительной окружности шестерни и зубчатого колеса, соответ-ственно, мм.

Подставляя численныезначения в формулу 2.14, получаем

для шестерни:

F_t1=2∙T₁/d_w1=2∙12,55/32=0,784 кН;

для зубчатого колеса:

F_t2=2∙T₂/d_w2=2∙48,22/128=0,75 кН;

Радиальное усилие в зацеплении F_ri, Н, определяют по формуле:

F_ri=F_ti∙tg_w/cos, (2.15)

где _w – угол зацепления (стандартный _w=20);

 - угол наклона линии зуба, град.

Подставляя численныезначения в формулу 2.15, получаем

для шестерни:

F_r1=F_t1∙tg_w/cos=0,784∙tg20/cos12,43=0,29 кН;

для зубчатого колеса:

F_r2=F_t2∙tg_w/cos=0,75∙tg20/cos12,43=0,28кН;

Осевое усилие в зацеплении F_аi, Н, определяют по формуле:

F_аi=F_ti∙tg. (2.16)

Подставляя численныезначения в формулу 2.16, получаем:

для шестерни:

F_а1=F_t1∙tg=0,784∙tg12,43=0.173 кН;

для зубчатого колеса:

F_а2=F_t2∙tg=0,75∙tg12,43=0,1699 кН.