Редуктор 1-ступенчатый цилиндрический (стр. 3 из 9)
и 
,где
и 
– базовые пределы контактной выносливости поверхностей зубьев и выносливости зубьев по излому от напряжений изгиба соответственно; 
и 
– коэффициенты долговечности и коэффициенты безопасности при расчете на контактную выносливость и усталость при изгибе соответственно; 
– коэффициент, учитывающий влияние двустороннего приложения нагрузки на зубья: для реверсивных передач 
= 0,7…0,8, а для нереверсивных – 
= 1.Значения указанных параметров и коэффициентов находим отдельно для выбранных материалов шестерни (с индексом 1) и колеса (с индексом 2), для чего используем зависимости, приведенные в табл. П.9:
Поскольку проектируемая передача – реверсивная, с повышенным ресурсом эксплуатации (Lh = 20000 час) и средняя твердость материала колес не превышает 350НВ, принимаем:
, 
, 
= 0,75.Тогда:
Рассчитываемая зубчатая передача является прямозубой, поэтому в качестве расчетного допускаемого контактного напряжения принимаем
при этом условие
соблюдается: 427 < 454 < 1,25∙427.Результаты всех вычислений для прямозубых колес заносим табл.П.4.1.
Таблица П.4.1
Значения параметров, используемых при расчете допускаемых контактных напряжений и напряжений изгиба
Прямозубая цилиндрическая передача
| № п/п | Наименование | Материал и термообработка | НВ |  |  |  |  |  |  | |
| МПа | МПа | |||||||||
| 1 | Шестерня | Ст.45, улучшен. | 230 | 530 | 414 | 1,1 | 1,75 | 482 | 177 | 427 |
| 2 | Колесо | Ст.45, улучшен. | 200 | 470 | 360 | 1,1 | 1,75 | 427 | 154 | |
5.
Определение геометрических размеров зубчатых колес передачи с последующей проверкой прочности зубьев по контактным напряжениям и напряжениям изгиба.Исходными данными для расчета зубчатой передачи являются: вращающий момент на тихоходном валу
= 173,9 Нм, частота вращения этого вала 
= 110 об/мин, передаточное число u= 2,0, тип колес – прямозубые, расчетный срок службы привода 
= 20000 час, характер нагрузки (указывается режим нагружения, например: нагрузка близкая к постоянной); передача – реверсивная. 5.1. Определение межосевого расстояния и назначение модуля зацепления
Межосевое расстояние aw (главный параметр) передачи определяем из условия обеспечения контактной прочности рабочих поверхностей зубьев, используя форм.(3.4)
в которой коэффициент
принимают равным 49,5 при расчете прямозубых цилиндрических колес, если вращающий момент на выходном валу Т2в Нмм; коэффициент 
ширины колеса относительно межосевого расстояния принимают по табл. П.6 согласно стандартного ряда линейных размеров; 
– коэффициент, учитывающий неравномерный характер распределения нагрузки по длине зубьев (см. п.3.4.3).Для рассчитываемой прямозубой передачи принимаем: Ка = 49,5, Ψва = 0,4, КНb = 1,05 и [σн] = 427 МПа, следовательно,
В соответствии со стандартным рядом по СТ СЭВ 229-75 (см. табл. П.10) назначаем aw = 140 мм.
При выборе модуля прямозубого зацепления необходимо предусмотреть, чтобы отношение 2aw/m было целым числом, поскольку оно равно сумме зубьев шестерни и колеса; поэтому принимаем m = 2,5 мм, что так же удовлетворяет условию (3.5).
5.2. Определение чисел зубьев колес
В прямозубом цилиндрическом зацеплении b = 0о, поэтому вначале найдем суммарное число зубьев в передаче
, а затем и 
.Принимаем
, тогда 
, и фактическое передаточное число передачи составит: u = Z2/Z1 = 75/37 = 2,03, что менее чем на 1% отличается от требуемого техническим заданием (при нормативном – 4%). 5.3. Определение основных геометрических параметров зубчатых колесОсновные геометрические параметры цилиндрической зубчатой передачи показаны на рис. П.5.1. Ширину
венца зубчатых колес, диаметры окружностей: делительной (d), впадин (df) и вершин (da) зубьев определяем по формулам табл.5.2 и результаты расчета отдельно для шестерни и колеса заносим в табл. П.5.1 
Рис. П.5.1. Основные геометрические параметры цилиндрической зубчатой передачи
Таблица П.5.1
Основные расчетные параметры проектируемых цилиндрических зубчатых передач (при
0,4) | №п/п | Название параметра | Расчетная формула | Значения параметров (в мм) в зацеплении | ||
| прямозубом | |||||
| шестерня | колесо | ||||
| 1 | Число зубьев | – | 37 | 75 | |
| 2 | Модуль зацепления | m (mn) | 2,5 | ||
| 3 | Угол наклона зубьев | β | 0о | ||
| 4 | Межосевое расстояние |  | 112 | ||
| 5 | Ширина венца |  | 50 | 45 | |
| 6 | Диаметр делительной окружности |  | 92,5 | 187,5 | |
| 7 | Диаметр окружности впадин |  | 86,25 | 181,25 | |
| 8 | Диаметр окружности вершин |  | 97,5 | 192,5 | |
Примечание. Размеры ступицы колес рассчитаны ниже, и результаты расчета приведены в табл.П.7.1.
Силы в зацеплении колес