Выгодны не прямозубые, а косозубые колеса, так как они позволяют уменьшить габариты и массу [см. формулы (8.28), (8.29) и объяснения к ним].

Правильное распределение передаточного отношения по ступеням редуктора также снижает габариты и массу (см. рис. 8.37 и объяснения к нему).

Уменьшать габариты и массу можно и за счет термообработ­ки до высокой твердости. Этот параметр многофакторный и требует дополнительных пояснений. Снижение габаритов легко просматривается по формуле (8.13), где межосевое расстояние а зависит от [σ_Η], а последнее существенно возрастает с повышением твердости (см. табл. 8.9). Но одновременно а зависит от \|/_Ьа,-который уменьшается с повышением твердости (см. табл. 8.4). Кроме того, с повышением твердости возрастает Л^ц (см. табл. 8.11). И все же габариты (масса) и цена понижаются с повышением твердости. В крупносерийном производстве выгодно применять колеса с высокой твердостью зубьев.

При высокой твердости зубьев встречаются случаи, когда главным критерием работоспособности становится прочность не по контактным, а изгибным напряжениям, тогда изгибную прочность можно повысить за счет положительного смещения χ и увеличения модуля т при одновременном уменьшении числа зубьев ζ [см. формулу (8.19) и рис. 8.20].

Масса редуктора. Как ее определить? К сожалению, мы не имеем хотя бы приближенной зависимости для определения массы редукторов на стадии проектного расчета. В работе [40] масса редуктора определяется как сумма масс: корпуса, зубчатых колес, валов и подшипников.

При оптимизации конструкции рассматривают несколько вариантов сочетания значений управляемых параметров и для каждого из них определяют цену. Затем строят графики зависимости цены от материала и твердости зубьев, от значения коэффициента ширины колес \|/_fcfl, от распределения передаточного отношения по ступеням редуктора. По графикам, ориентируясь на цену, выбирают оптимальный вариант. Выпол­нение этого трудоемкого процесса стало практически возмож­ным с помощью ЭВМ. Программы расчета даны в [40].

Вопросы для самоподготовки

1.  Типы механических передач, их назначение и характеристики?

2.  Основные геометрические параметры зубчатых передач. Как они между собой связаны?

3.  Скольжение в зацеплении. Как оно распределяется по профилю зуба?

4.  Коэффициент торцового перекрытия ε_α. Как с ним связано распределение нагрузки по профилю зуба?