Выполнить расчет косозубой зубчатой передачи, если заданы следующие параметры:
кВт;
об/мин;
об/мин;
Последовательность расчета
1. Составляем кинематическую схему
1. Выбор материала и определение допускаемых напряжений
Так как в задании нет особых требований в отношении габаритов передачи, выбираем материалы со средними механическими характеристиками. Принимаем для шестерни сталь 45, термическая обработка – улучшение, твердость НВ 230; для колеса – сталь 45, термическая обработка – улучшение, твердость НВ 200.
Допускаемые контактные напряжения 
, МПа, определяем по формуле
,
где 
- предел контактной выносливости при базовом числе
циклов;
- коэффициент долговечности;
- коэффициент безопасности, = 1,1.
Для углеродистых сталей с твердостью поверхностей зубьев менее НВ 350 и термической обработкой (улучшением)
.
При числе циклов больше базового, при длительной эксплуатации редуктора, принимают = 1.
Принимаем допускаемые напряжения для шестерни
= 482 МПа.
Принимаем допускаемые напряжения для колеса
= 428 МПа.
Расчетное допускаемое контактное напряжение
= 0,45(482+428) = 410 МПа.
3. Определяем передаточное отношение и округляем до стандартного значения по ГОСТ 2185-66:
1;1,25;1,6;2,0;2,5;3,15;4,0;5,0;6,3;8,0;10,0.
______
4. Определяем угловые скорости ведущего и ведомого валов
_________ рад/с
_________ рад/с.
5. Определяем вращающие моменты и КПД передачи
На быстроходном валу
_______ Н·м.
На тихоходном валу
_______ = _______Н·м.
КПД передачи
_________ = _____,
где η3 = 0,98 - КПД зубчатой пары;
ηП = 0,99 - КПД одной пары подшипников.
6. Определяем требуемое межосевое расстояние зубчатой передачи, мм
,
где KHβ- коэффициент неравномерности нагрузки колес, при симметричном расположении колес KHβ = 1,05;
ψa = 0,42÷0,8 - коэффициент ширины колеса (для косозубых колес);
Принимаем ψa =________
_________ мм
Стандартные размеры межосевого расстояния принимаются из ряда чисел: 50, 63, 71, 80, 90, 100, 112, 125, 140, 160, 180, 200, 224, 250, 280, 315, 355, 400, 450, 500, 560, 710, 800, 900, 1000.
Округляем до стандартного размера и принимаем:
аω = ________ мм.
7. Определяем нормальный модуль зацепления передачи:
mn = (0,01÷0,02) аω = (0,01÷0,02) · ____ = _______ мм
Модуль имеет следующие стандартные значения (ГОСТ 9563-60)
1; 1,25; 1,5; 1,75; 2; 2,5; 3; 3,5; 4; 5; 6; 8.
По стандарту принимаем mn = _______ мм.
8. Определяем число зубьев
Суммарное число зубьев
________
(по заданию β = _______, cosβ = _______)
Число зубьев шестерни
_______
Число зубьев колеса
_________
Уточняем передаточное число
____
Скорректируем угол наклона зубьев
_________
β = arccos= _____
9. Определяем геометрические размеры колес
Диаметры начальных окружностей
_______ мм;
_______ мм.
Уточняем межосевое расстояние:
________ мм.
Результат получается равным принятому стандартному размеру, следовательно, расчет выполнен верно.
Диаметры окружностей выступов
da1=d1 + 2mn = __________= _____ мм.
da2=d2 + 2mn = __________= _____ мм.
Диаметры окружностей впадин
df1 = d1 - 2,5mn = ____________ = _____ мм.
df2 = d2 - 2,5mn = ____________ = _____ мм.
Ширина колеса
b2 = ψa аω = __________ = _______ мм.
Для компенсации неточностей монтажа шестерня делается несколько шире
b 1 = b2 + 5 = _______+ 5 = ______ мм.
Высота головки зуба
ha = mn = ______ мм.
Высота ножки зуба
hf =1,25mn = 1,25 · ______ = _____ мм.
Полная высота зуба, равная глубине врезания при подрезке зубьев
ha = ha + hf = ______ = _____ мм.
Нормальный шаг
pn = π mn = 3,14 · ______ = _____ мм.
Радиальный зазор при зацеплении
cr = hf - ha = ________ = _______ мм.
Боковой зазор в зацеплении
δ = 0,05 mn = _______ = ______ мм.
10. Окружная скорость
м/с.
11. Проверка контактных напряжений
Фактические контактные напряжения σН, МПа, определяем по формуле
,
где В = 270 для косозубых передач,
КН=1,2- коэффициент нагрузки
= ________ МПа.
%
_______ МПа < < 410МПа
Прочность по контактным напряжениям обеспечена.
12. Силы, действующие в зацеплении зубчатой передачи
Окружная сила 
Н
Н.
Радиальная сила 
, Н
Н,
где α = 20 
- нормальный угол зацепления, принимаем tg α = 0,364.
Осевая сила 
, Н, для косозубых передач
________Н.