Расчет закрытой конической зубчатой передачи

 

4.6.1 Проектный расчет

 

Рисунок 4 – Геометрические параметры конической зубчатой передачи

 

1) Определить главный параметр – внешний делительный диаметр колеса d_e2, мм:

 

 

где значения Т₂, Н˖ м; [σ ]_Н, Н/мм²;

- коэффициент, учитывающий распределение нагрузки по ширине венца. Для прирабатывающихся колес:

- с прямыми зубьями = 1,

- с круговыми зубьями = 1, 1;

- коэффициент вида конических колес:

- для прямозубых колес = 1;

- для колес с круговыми зубьями при твердости колеса и шестерни Н 350 НВ = 1, 85;

- для колес с круговыми зубьями при твердости колеса Н 350 НВ и шестерни Н 45 HRC = 1, 5.

Полученное значение внешнего делительного диаметра d_e2 для нестандартных передач округлить до ближайшего числа стандартного ряда Ra 20 ГОСТ 6636 – 69.

2) Определить углы делительных конусов шестерни δ ₁ и колеса δ ₂:

 

 

Точность вычислений до пятого знака после запятой.

3) Определить внешнее конусное расстояние R_е, мм:

 

 

Значение R_е до целого числа не округлять.

4) Определить ширину зубчатого венца шестерни и колеса b, мм:

 

 

где - коэффициент ширины венца.

Значение b округлить до целого числа стандартного ряда Ra 40 ГОСТ 6636 – 69.

5) Определить внешний окружной модуль m_e для прямозубых колес, m_te для колес с круговыми зубьями, мм:

 

где - коэффициент, учитывающий распределение нагрузки по ширине венца. Для прирабатывающихся колес с прямыми зубьями = 1, с круговыми зубьями = 1, 08;

- коэффициент вида конических колес. Для прямозубых колес

= 0, 85, для колес с круговыми зубьями = 1.

Значение модуля определить с точностью до двух знаков после запятой и до стандартного значения не округлять. В силовых закрытых конических передачах принять .

6) Определить число зубьев колеса z₂ и шестерни z₁:

 

 

Полученные значения числа зубьев колеса z₂ и шестерни z₁ округлить в ближайшую сторону до целого числа. Из условия уменьшения шума и отсутствия подрезания зубьев рекомендуется принять - для колес с круговыми зубьями, - для прямозубых колес.

7) Определить фактическое передаточное число u_Ф и проверить его отклонение Δ u от расчетного u:

 

 

При невыполнении нормы отклонения передаточного числа следует пересчитать числа зубьев шестерни и колеса.

8 )Определить действительные углы делительных конусов шестерни δ ₁ и колеса δ ₂:

 

8) Для конических передач с разностью твердостей шестерни и колеса НВ_1СР – НВ_2СР 100 выбрать из таблицы 14 коэффициент смещения инструмента х_е1 для прямозубой шестерни и х_n1 для шестерни с круговым зубом. Коэффициенты смещения колес соответственно х_е2 = - х_е1 и х_n2 = - х_n1. Если НВ_1СР – НВ_2СР > 100, то х₁ = х₂ = 0.

Для передач, у которых числа зубьев и передаточное число отличаются от указанных в таблице 14, коэффициенты х_е1 и х_n1 принимают с округлением в большую сторону.

 

Таблица 14 – Коэффициенты смещения х_е1 и х_n1 для шестерен конических передач

z1	хе1 при передаточном числе u	хn1 при передаточном числе u
2, 0	2, 5	3, 15	4, 0	5, 0	2, 0	2, 5	3, 15	4, 0	5, 0
	0, 40	0, 45	0, 48	0, 50	0, 51	0, 27	0, 31	0, 33	0, 35	0, 36
	0, 38	0, 43	0, 46	0, 48	0, 49	0, 26	0, 30	0, 32	0, 34	0, 35
	0, 36	0, 40	0, 43	0, 45	0, 46	0, 24	0, 27	0, 30	0, 32	0, 32
	0, 34	0, 37	0, 40	0, 42	0, 43	0, 22	0, 26	0, 28	0, 29	0, 29
	0, 29	0, 33	0, 36	0, 38	0, 39	0, 19	0, 21	0, 24	0, 25	0, 25
	0, 25	0, 28	0, 31	0, 33	0, 34	0, 16	0, 18	0, 21	0, 22	0, 22
	0, 20	0, 22	0, 24	0, 26	0, 27	0, 11	0, 14	0, 16	0, 17	0, 17

 

9) Определить фактические внешние диаметры шестерни и колеса, мм:

 

Диаметры	Для прямозубой передачи	Для передачи с круговым зубом
Делительный:
- шестерни
- колеса
Вершин зубьев:
- шестерни
- колеса
Впадин зубьев:
- шестерни
- колеса

 

Точность вычисления делительных диаметров колес до 0, 01 мм. Дальнейшие расчеты и конструирование ведутся по расчитанным геометрическим параметрам передачи.

10) Определить средний делительный диаметр шестерни d₁ и колеса d₂, мм:

 

 

Значения d₁ и d₂ округлить до 0, 01мм.

 

4.6.2 Проверочный расчет

1) Проверить контактные напряжения σ _Н, Н/мм²:

 

 

 

где - окружная сила в зацеплении, Н;

- коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями колес (см. рисунок 3);

- Коэффициент динамической нагрузки. Определяется по таблице 11 в зависимости от окружной скорости колес , м/с и степени точности передачи (см. таблицу 10).

- коэффициент, учитывающий распределение нагрузки по ширине венца. Для прирабатывающихся колес:

- с прямыми зубьями = 1,

- с круговыми зубьями = 1, 1;

Значения линейных размеров – мм; значения вращающих моментов - Н˖ м; значения напряжений – Н/мм²; угловая скорость – с^-1.

Допускаемая недогрузка передачи (σ _Н < [σ ]_Н) не более 10% и перегрузка (σ _Н > [σ ]_Н) до 5%. Если условие прочности не выполняется, то следует изменить ширину венца колеса и шестерни b. Если эта мера не даст должного результата, то либо надо увеличить внешний делительный диаметр d_e2, либо назначить другие материалы колес или другую термообработку, пересчитать допускаемые контактные напряжения и повторить весь расчет передачи.

2) Проверить напряжения изгиба зубьев шестерни σ _F1и колеса σ _F2, Н/мм²;

 

 

=1 – коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями прямозубых колес и колес с круговыми зубьями;

- коэффициент динамической нагрузки. Определяется аналогично коэффициенту по таблице 10;

и - коэффициенты формы зуба шестерни и колеса. Определяются по таблице 15 интерполированием в зависимости от эквивалентного числа зубьев шестерни и колеса :

- для прямозубых колес:

- для колес с круговыми зубьями:

 

 

где = 35⁰ – угол наклона зубьев;

- коэффициент, учитывающий наклон зуба;

- допускаемы напряжения изгиба шестерни и колеса соответственно, Н/мм².

Если при проверочном расчете σ _F значительно меньше [σ ]_F, то это допустимо, так как нагрузочная способность большинства зубчатых передач ограничивается контактной прочностью. Если σ _F > [σ ]_F более чем на 5%, то надо увеличить модуль, пересчитать числа зубьев шестерни и колеса и повторить проверочный расчет на изгиб. При этом внешний делительный диаметр колеса d_e2 не изменяется, следовательно, не нарушается контактная прочность зубьев передачи.

Таблица 15 – Коэффициент формы зуба Y_F

zV	Коэффициент смещения режущего инструмента х
	-	-	-	-	4, 5	4, 27	4, 03	3, 83	3, 67	3, 53	3, 4
	-	-	-	4, 55	4, 28	4, 07	3, 89	3, 75	3, 61	3, 5	3, 39
	-	4, 6	4, 39	4, 2	4, 04	3, 9	3, 77	3, 67	3, 57	3, 48	3, 39
	4, 6	4, 32	4, 15	4, 05	3, 9	3, 8	3, 7	3, 62	3, 55	3, 47	3, 4
	4, 12	4, 02	3, 92	3, 84	3, 77	3, 7	3, 64	3, 58	3, 53	3, 48	3, 42
	3, 97	3, 88	3, 81	3, 76	3, 7	3, 65	3, 61	3, 57	3, 53	3, 49	3, 44
	3, 85	3, 79	3, 73	3, 7	3, 66	3, 63	3, 59	3, 56	3, 53	3, 5	3, 46
	3, 73	3, 7	3, 68	3, 65	3, 62	3, 61	3, 58	3, 56	3, 54	3, 52	3, 5
	3, 68	3, 67	3, 65	3, 62	3, 61	3, 6	3, 58	3, 57	3, 55	3, 53	3, 52
	3, 62	3, 62	3, 62	3, 62	3, 62	3, 62	3, 60	3, 59	3, 58	3, 56	3, 54
	3, 63	3, 63	3, 63	3, 63	3, 63	3, 63	3, 63	3, 63	3, 63	3, 63	3, 63

 

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: