При проектном расчете зубчатых колес модуль зацепления т, мм, определяют из условия прочности зубьев на изгиб по обобщенной формуле:
(1.8) |
>где М - момент нагрузки на колесе, Н×м; YF - коэффициент, учиты-вающий форму зубьев для зубчатых колес внешнего зацепления (для зубчатых колес с z1 = 10:17 и 0 < хt < 0,5, YF = 3,5:4,3. Значения коэффициентов формы зубьев в зависимости от числа зубьев и смещения исходного контура, полученные методами теории упругости, приведены в [5, табл. 10.3]); Yb =1-b /180° -коэффициент, учитывающий наклон образующей зуба b; КF - коэффициент нагрузки (КF= 1,0 ... 1,2); [s]F - допускаемые напряжения изгиба (для термообработалных сталей типа 40Х [s]F = 280..340 МПа); ym= bW /т-коэффициент ширины зубчатого венца (для прямозубых колес ym = 10 ... 12, для косозубых колес ym = 12 ... 20).
Принимая средние значения коэффициентов и [s]F = 300 МПа, получим:
для косозубых передач
(1.9) |
для прямозубых передач
(1.10) |
Величины M и z должны характеризовать одно и то же зубчатое колесо, т.е. в формулу следует подставлять значения либо M1 и z1, либо M2 и z2. Если колеса выполнены из одного материала, то расчет обычно ведут по шестерне.
Окончательное значение модуля выбирают, округляя получен-ное при расчете значение т' или тп' до ближайшего большего значения из ряда стандартных в соответствии с ГОСТ 9563-80:
первый предпочтительный ряд: 1; 1,25; 1,5; 2; 2,5; 3; 4; 5; 6; 8; 10; 12; 16; 20, 25; 32; 40 ... 100 мм;
второй ряд: 1,125; 1,375; 1,75; 2,25; 2,75; 3,5; 4,5; 5,5; 7; 9 мм и т.д.
Модуль колес нужно выбирать минимальным, так как с его увеличением возрастают габаритные размеры и масса передач, трудоемкость обработки. С другой стороны, принимать значении мо дуля меньше 1,5 мм в силовых передачах машин не рекомендуется.