Влияние параметров зубчатых передач и механических свойств материала зубчатых колёс на габаритные характеристики

Зубчатые передачи
В современном
машиностроении и
приборостроении
зубчатые передачи
являются основной
разновидностью
механических
передач. Они
работают на
принципе
зацепления,
с непосредственным
контактом ведущего
и ведомого звеньев
передачи.

Зубчатый редуктор
Зубчатый редуктор – это зубчатая передача, служащая для понижения угловой скорости увеличения крутящего момента и выполненная в виде отдельного агрегата.
Краткое определение зубчатого редуктора – закрытая пониженная зубчатая передача.

Передаточное отношение i
Основной кинематической характеристикой зубчатого редуктора является передаточное отношение i. (отношение угловой скорости ведущего звена ω1 к угловой скорости ведомого звена ω2)
Передаточное отношение обычно ограничивается габаритами зубчатой передачи. В понижающих (редукторных) передачах максимальные значения передаточных отношений тихоходной передачи i = 5,6...6,3, быстроходной передачи
i = 6,3...8,0. Нижние значения при твердости материала зубьев 56.. .63 HRC, верхние – 350 НВ.

Материал для зубчатых колёс
Основным материалом, для изготовления зубчатых колёс являются термически обрабатываемые стали. В зависимости от твёрдости (или термической обработки) стальные зубчатые колёса условно подразделяют на две группы:
Твёрдостью Н ≤ 350 НВ – с термообработкой нормализация или улучшение.
Твёрдостью Н>350 НВ – с термообработкой, объёмная и поверхностная закалка, цементация, нитроцементация и азотирование.
Несущая способность зубчатых передач по контактной выносливости увеличивается с повышением твердости материала колес. Это указывает на целесообразность широкого применения зубчатых колес со значительной твердостью рабочих поверхностей зубьев с целью уменьшения габаритов и массы передачи

Расчёт зубьев на контактную прочность
Расчет зубьев колес на контактную прочность является основным (проектировочным) расчетом для закрытых зубчатых передач.
Расчет сводится к удовлетворению условия прочности по
контактным напряжениям.
Основная формула проверочного расчета цилиндрических передач на контактную прочность
Формула проектировочного расчета

Зависимость размеров зубчатой передачи от твердости

Влияние механических свойств материала зубчатых колес на габариты передачи

Влияние передаточного отношения на габариты передачи

Влияние передаточного отношения на габаритные размеры зубчатой передачи редуктора при постоянном крутящем моменте.