Деталі машин: Конспект лекцій № 1-11 (Зварні з'єднання. Муфти приводів), страница 9

	Твердість	Матеріал	Зауваження
Поліпшення (загартування до малої твердості)	НB =    260-300	Ст.40 Ст.45 Cт.40X Ст.45Х и ін.	Остаточна нарізка зубів після термообробки щоб уникнути жолоблення
Загартування	HRC =   40-50	Ст. 40Х Ст. 40ХН і ін.	Необхідне шліфування зубів по профілі для усунення жолоблення
Цементація й загартування	HRC = 56-63	Ст.20Х Ст.18ХГТ Ст.12ХНЗА Ст.20ХНЗА Ст.18ХНЗА	Остаточна обробка зубів до термообробки. Жолоблення невелике.
Загартування ТВЧ	НRC = 50-60	Ст. 45 Ст.40Х	Тільки для великих шестірень із модулем >8

Розрахункові геометричні залежності

а) прямозубі й косозубі циліндричні шестірні

Рис. 31

а) передаточне відношення:

 i =

б) ділильні діаметри шестірень:

d_д = m - для прямозубих

d_д = ms = - для косозубих

в) крок і модуль:

m = ;    m_s = ;    t_s = ;    m_s = .

г) міжцентрова відстань:

- для прямозубих

- для косозубих

д) розміри зуба:

h_г = f₀ m; при f₀ = 1, h_c = m, h_н = 1.25m

h_н = 1,25 f₀m

 - по дузі; f₀ - коефіцієнт висоти зуба.

Тут: t і m - нормальний крок і модуль; t_s і m_s - торцевий крок і модуль; b - кут спирали зуба.

Ряд найпоширеніших стандартних модулів:

... 1;  1,5;  2;  2,5;  3;  3,5;  4;  4,5;  5;  6;  7;  8;  10;  12 ...

Стандартний кут зачеплення a - 20°. Для безшумної й плавної роботи косозубих шестірень необхідне перекриття зубів: наступний зуб повинен входити в зачеплення раніше, ніж вийде із зачеплення попередній.

б) прямозубі конічні шестірні

Всі утворюючі зубів сходяться в одній точці перетинання осей. Номінальний ділильний діаметр, крок і модуль відраховують по великій основі ділильного конуса.

1.Передаточне відношення:

i =

2. Ділильний і середній діаметри шестірень:

d_д = m Z;   d_с = m_с Z.

3. Конусна відстань:

4. Середній діаметр і модуль:

.

     

Тут: m_c - середній модуль;

L - конусна відстань - довжина утворюючого ділильного конуса;

b - ширина зубів шестірень;  

( - кути конусності.

Рис. 32

Сили, що діють у зачепленні шестерень

Рис. 33

а)   прямозубі циліндричні шестірні

Нормальна сила, що діє по лінії зачеплення, розкладається на дві складові сили:

P = P_n cosa - окружне зусилля;

R = P_n sina - радіальне зусилля;

     

На вали діють ті ж сили, що й на зуби шестірень, і, крім того,  ще обертальний момент:

б) косозубі циліндричні шестірні

Тут, внаслідок нахилу зубів до утворюючої, додатково виникає ще осьове зусилля.

1)  - окружне зусилля;

2)  - радіальне зусилля;

3)  - осьове зусилля;

4)  - нормальне зусилля;

Сили P, R, A необхідно визначити для розрахунку валів і підшипників, сила P_n необхідна для розрахунку зубів шестерень на міцність. Силу A можна зрівноважити, застосувавши здвоєні косозубі шестірні з різнонаправленими спіралями зубів або шевронні.

в) конічні прямозубі шестірні

Рис. 34

1)  - окружне зусилля;

2)  A_ш = R_к = R sing_ш = P tga sing_ш - осьове зусилля для шестірні або радіальне для колеса;

3) R_ш = A_к = R cosg_ш = P tga cosg_ш - радіальне зусилля для шестірні або осьове для колеса;

 - нормальне зусилля;

          

Сили Р, A_ш, R_ш - для розрахунку валів і підшипників, cила Р_n - для розрахунку зубів на міцність.

Тут: d_э, Z_э - діаметри й числа зубів еквівалентних циліндричних коліс.

Уявлювані еквівалентні циліндричні колеса будуються в площині миттєвого зачеплення основних конічних коліс так, що осі тих і інших збігаються. Працюють ці колеса точно так само, як і основна конічні, тому така побудову зручно використовувати для з'ясування діючих сил і напруг у конічних колесах.

Дефекти шестерень

Закритими називаються передачі, укладені в пилонепроникний закритий корпус, з організованим змащенням.

Відкритими називаються передачі, не захищені від пилу, з нерегулярним змащенням.

1) Зношування поверхонь зубів - дуже значний у відкритих передачах і невеликий у закритих. Заходи боротьби зі зношуванням - підвищення поверхневої твердості зубів.