Определение ширины колес.

Ширину зубчатых колес выбирают в соответствии с установленными эмпирическими соотношениями. Коэффициент ширины

Ψ_в_a = b/ а_w,тогда

где b – ширина венца зубчатого колеса, мм;

Ψ_в_a – коэффициент ширины венца зубчатого колеса;

а_w — межосевое расстояние, мм.

Шестерня изготавливается на 5…10 мм шире, чем колесо для компенсации неточностей, возникающих при изготовлении и сборке.

Тогда

¨ Определение модуля.

В качестве основного параметра зубчатого зацепления принят модуль зубьев m – величина пропорциональная шагу р по делительному цилиндру, т.е. цилиндру, на котором шаг зубчатого колеса равен шагу исходного контура, т.е. шагу производящей рейки, m = p/π.

Модуль должен быть минимальным, т.к. с его увеличением растут наружные диаметры заготовок и их масса, трудоемкость обработки, потери на трение. С другой стороны, для силовых передач значение модуля не рекомендуется принимать меньше 1,5 мм из-за возможности значительного понижения несущей способности в результате износа, повышенного влияния неоднородности материала, опасности разрушений при перегрузках. Обычно для передач редукторов общего назначения модули выбирают при улучшенных зубчатых колесах в пределах (0,01…0,02) а_w, а при закаленных колесах – (0,016…0,0315) а_w.

В нашем случае принимаем m_n= (0.01…0.02)180=1.8…2 мм.

Из полученного интервала принимаем минимальное стандартное значение модуля по ГОСТ 9563-75. Стандартные значения m_n (мм):

1-й предпочтительный ряд: 1; 1,25; 1,5; 2; 2,5; 3; 4; 5; 6; 8; 10; 12.

2-й ряд: 1,125; 1,375; 1,75; 2,25; 2,75; 3,5; 4,5; 5,5; 7; 9; 11; 14.

Для косозубых цилиндрических колес стандартными назначают нормальные модули: m_n= m_t cos β.

Следовательно, принимаем m_n= 2 мм.

¨ Определение числа зубьев и угла наклона.

Угол наклона зубьев зубчатых колес принимают в пределах от 8º до 16º (для шевронных колес до 25º). Предварительно зададимся углом β = 10º (cos 10º ~ 0,9848).

Суммарное число зубьев определим по формуле:

Округляем полученное значение до целого числа: Z_Σ = 177 зубьев.

Разобьем суммарное число зубьев на число зубьев на шестерне и колесе.

Минимальное число зубьев шестерен обычно ограничивается условием неподрезания зубьев у основания. Для некоррегированных передач Z_min = 17, для корригированных Z_min = 12…14 и меньше.

Число зубьев на шестерне:

Число зубьев на колесе :

Уточним фактическое передаточное число:

Значение U^' не должно отличаться от стандартного более чем на 2,5% при U ≤ 4,5 и 4% при U > 4,5.

В нашем случае:

что допустимо.

Уточним фактическую частоту вращения тихоходной ступени:

Уточним угол β:

¨ Определение диаметров колес.

Диаметры делительных окружностей определяют по формуле:

В нашем случае:

Проверка:

Параметры исходного контура цилиндрических зубчатых колес стандартизованы (ГОСТ 13755-81); угол профиля α = 20º; высота головки зуба h_а = m_n; высота ножки зуба h_f = 1.25 m_n; высота зуба h = h_а + h_f = 2,25 m_n_.

Диаметры вершин зубчатых колес определим по формулам:

Диаметры впадин зубчатых колес найдем по формулам:

¨ Выбор степени точности зубчатых колес.

Степень точности зубчатой передачи назначают в зависимости от окружной скорости. Окружная скорость колес по делительным окружностям находится по формуле:

где – угловая скорость зубчатого колеса

- уточненное число оборотов на колесе.

Итак,

Степени точности зубчатых передач приведены в таблице 6.4.

Таблица 6.4.

Степень точности по ГОСТ 1643-81	Допустимая окружная скорость V, м/с, колес
прямозубых	Непрямозубых
Цилиндрических	Конических	Цилиндрических	Конических
6 (передача повышенной точности)	До 20	до 12	до 30	до 20
7 (передача нормальной точности)	До 12	до 8	до 20	до 10
8 (передача пониженной точности)	До 6	до 4	до 10	до 7
9 (передача низкой точности)	До 2	до 1,5	до 4	до 3

Назначаем 8-ю степень точности зубчатого зацепления.

Основные геометрические параметры приведены в таблице 6.5.

Таблица 6.5.

Параметр	Обозначение параметра	Расчетная формула	Значение параметров для
Шестерни	колеса
Межосевое расстояние, мм	a_w
Модуль зацепления нормальный, мм	m_n	—
Модуль зацепления торцовый, мм	m_t		2.03
Угол наклона зуба, град.	β		10º48´
Шаг зацепления нормальный, мм	p_n		6,28
Шаг зацепления торцовый, мм	p_t		6,37
Число зубьев суммарное	Z_Σ
Число зубьев шестерни	Z₁
Число зубьев колеса	Z₂
Передаточное число	U		4,06
Диаметр делительной окружности, мм	d		71.19	288.81
Диаметр окружности выступов, мм	d_a		75.19	292.81
Диаметр окружности впадин, мм	d_f		66.19	283.81
Высота зуба, мм	h
Толщина зуба, мм	S		3.185
Ширина впадины, мм	е		3.185
Ширина зуба, мм	b
Окружная скорость, м/с	V		3.61
Степень точности зацепления по ГОСТ 1643-72