Коэффициент неравномерности нагрузки Кнβ

ψd = b2/d1	0,4	0,6	0,8	1,0	1,4	1,4	1,6	1,8	2,0
HB≤350	1,0	1,02	1,03	1,04	1,05	1,07	1,09	1,11	1,14
НВ ≥ 350	1,02	1,04	1,06	1,09	1,12	1,16	1,21	-	-

Полученное значение межосевого расстояния округлить до ближайшего стандартного: 40, 50, 63, 71, 80, 90, 100, 112,125, 140, 160, 180, 200, 224, 250, 280, 315, 355, 400, 450, 500, 560, 630, 710, 800.

Жирным шрифтом выделен предпочтительный первый ряд.

4. Определить модуль зацепления, мм: m = (0,01...0,02) α_w и принять его по стандарту: 1; 1,25; 1,375; 1,5; 1,75; 2; 2,25; 2,5; 2,75; 3; 3,5; 4; 4,5; 6; 7; 8.

Жирным шрифтом выделен предпочтительный первый ряд.

5. Для не прямозубых колёс принять угол наклона зубьев β. Для косозубых колёс β = 8...16°, для шевронных - β = 25...40°.

6. Определить суммарное число зубьев:

Z_Σ = .

Полученное значение округлить до целого числа и определить фактический угол наклона зубьев:

Cosβ = .

Значение β определяется с точностью до минуты.

Определить числа зубьев шестерни и колеса: z₁ = z_Σ/(u + 1), z₂= z_Σ – z₁ Значения должны быть целыми числами.

7. Определить фактическое передаточное число u' = z₂/z₁. Отклонение от заданного значения допускается в пределах ± 2%.

8. Определить основные геометрические размеры шестерни и колеса.

а) диаметры делительных окружностей (с точностью до 0.01 мм):

d_1,2 = mz_1,2/Cosβ;

б) фактическое межосевое расстояние:

a_w'= (d₁ + d₂)/2;

в) диаметры вершин зубьев:

d_a1,2 = d + 2m;

г) ширина венца колеса и шестерни:

b₂ =ψ_α·α_w; b₁=b2 + (2...5).

9. Определить силы в зацеплении:

а) окружная F_t = 2T₂/d₂, Н;

б) радиальная F_r = F_ttg20°/Cosβ, Н;

в) осевая (только у косозубых колёс) F_a = F_ttgβ, Н.

10. Определить окружную скорость зубчатых колёс v = ω₁d₁/2, м/с, и назначить степень точности их изготовления по табл. 2.2.

Таблица 2.2

Степень точности

Степень точности	Окружные скорости, v, м/с, вращения колёс
	прямозубых	не прямозубых
6	до 15	до 30
7	« 10	« 15
8	«6	« 10
9	«2	«4

11. Уточнить коэффициент ширины венца колеса ψ_d = b₂/d₁ и принять коэффициент К_Hβ (табл. 2.1). Принять коэффициенты К_Hα, К_Hv (коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки между зубьями, и динамический коэффициент).

Для прямозубых колёс К_Hα = 1; К_Hv = 1,05…1,1.

Для косозубых колёс при v = 10...20 м/с К_Hα = 1,0...1,1

K_Hv= 1,05...1,1;

при v= до 10 м/с К_Hα = 1,05...1,15

K_Hv = 1,0...1,05.

12. Определить контактные напряжения рабочих поверхностей зубьев:

σ_н = А ≤ [σ_н], Н/мм²

где А - вспомогательный коэффициент.

Для прямозубых колёс А=436.

Для косозубых и шевронных А = 376.

Допускается недогрузка σ_н < [σ_н] до 10% и перегрузка σ_н > [σ_н] на 5%. Если эти условия не выполняются, надо изменить ширину венца колеса b₂ или межосевое расстояние, не выходя из стандартного ряда ψ_α и α_w.

13. По табл. 2.3 по эквивалентным числам зубьев z_v = z/cos³β выбрать коэффициенты формы зуба шестерни и колеса (Y_F1 и Y_F2). Промежуточные значения вычислить интерполированием.

Таблица 2.3

Коэффициенты формы зуба

zv	17	20	25	30	40	50	60	70	80	100
YF	4,28	4,09	3,9	3,8	3,7	3,66	3,62	3,61	3,61	3,6

14. Определить отношение [σ_F]/Y_F для шестерни и колеса. Дальнейший расчёт на изгиб ведётся для того из колёс, для которого это соотношение меньше.

15. Проверочный расчёт на изгиб:

σ_F = ≤ [σ_F].

Здесь приняты следующие коэффициенты:

K_Fα - коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки между зубьями, в учебном проектировании K_Fα = 0,92;

K_F = K_Fβ K_Fv;

K_Fβ - коэффициент концентрации нагрузки (выбирается по таблице 2.4).

_{Таблица 2.4 Коэффициент концентрации нагрузки КFβ}

Ψd=b2/d1	0,2	0,4	0,6	0,8	1,0	1,2	1,4
НВ ≤ 350	1,00	1,03	1,05	1,08	1,10	1,13	1,19
НВ ≥ 350	1,03	1,07	1,09	1,13	1,20	1,30	1,40

K_Fv - коэффициент динамичности (выбирается по табл.2.5).

Таблица 2.5