Расчет закрытой конической передачи

Выбираем для шестерни и зубчатого колеса материал, при этом следует учесть, что на тихоходную передачу действуют большие нагрузки, чем на быстроходную передачу. Так же твердость шестерни должна быть больше твердости колеса на 30 единиц HB для обеспечения равномерного износа колеса и шестерни. Таким образом:
Шестерня – сталь 40Х, улучшение, HB1 = 270.
Колесо – сталь 40Х, нормализация, HB2 = 240.
Предел контактной выносливости поверхности зубьев
σHlim = 2 . НВ + 70, Мпа
σHlim1= 2∙270 + 70 = 610 Мпа
σHlim2 = 2∙240 + 70 = 550 Мпа
Коэффициент безопасности при расчете на контактную прочность
SH1,2 = 1,1
Коэффициент, учитывающий шероховатость сопряженных поверхностей зубьев ZR при определении допускаемых контактных напряжений

. Принимаем Ra = 1,25 – 2,5 мкм. Тогда ZR = 0,95
Коэффициент, учитывающий окружную скорость колес
При V≤5 м/с коэффициент Zv = 1
Коэффициент долговечности при расчете на контактную выносливость принимаем равным ZN1,2 = 1
Допускаемые контактные напряжения
σH1=σHlim1∙ZN∙ZR∙ZVSH1=610∙1∙0,95∙11,1=527 МПа
σH2=σHlim2∙ZN∙ZR∙ZVSH2=550∙1∙0,95∙11,1=475 МПа
Тогда:
[Н] = ([Н1] + [Н2]) / 2 = (527 + 475) / 2 = 501 Мпа
Внешний делительный диаметр
de2=165∙3u∙T2∙103ϑH∙σH2∙KHβ=165∙33,5∙297,1∙1031∙5012∙1=265 мм
Где КНβ = 1 – коэффициент, учитывающий распределения нагрузки по ширине венца;
θН = 1 – коэффициент вида конических колес.
Угол делительных конусов шестерни и колеса
δ1 = arctg (u) = arctg (3,5) = 1,29 = 740
δ2 = 90 - δ1 = 90 - 74 =150
Внешнее конусное расстояние
Re=de22∙sin⁡(δ2)= 2652∙sin⁡(0,27)=483 мм
Ширина зубчатого венца колеса и шестерни
b1 = b2 = ψR · Re = 0,285 · 483 = 76 мм
ψR = 0,285 – коэффициент ширины венца.
Внешний окружной модуль
me=14∙T2∙103ϑF∙de2∙[σ]F∙b∙KHβ=14∙297,1∙1030,85∙265∙501∙76∙1=0,49≈1,5
Где КFβ = 1 – коэффициент, учитывающий распределения нагрузки по ширине венца;
θF = 1 – коэффициент вида конических колес.
Число зубьев шестерни и колеса
z2 = de2 / me = 265 / 1,5 = 177
z1 = z2 / u = 177 / 3,5 = 50
Диаметры делительных окружностей определяют по формуле:
d1 = z1