4.7.3. Розрахунок косозубих та шевронних зубчастих передач

Метою розрахунку передач є знаходження геометричних параметрів, необхідних для їх виготовлення.

У залежності від конструктивного виконання та умов роботи косозубих і шевронних передач, аналогічно циліндричним прямозубим передачам, роз­різнюють дві методики їх розрахунків: розрахунок передач на контактну витривалість робочих поверхонь зубів (розрахунок закритих передач); розрахунок передач на витривалість зубів при згині (розрахунок відкри­тих передач).

4.7.3.1. Розрахунок косозубих циліндричних передач на контактну витривалість робочих поверхонь зубів

Розрахунок провадиться аналогічно розрахунку прямозубих передач (див. п.4.6.3.1). При цьому використовується перехід від косозубого зачеплення до еквівалентного прямозубого (рис.4.10).

В перетині площиною А-А косозубого циліндричного колеса утворюється еліпс, напівосі якого А і В дорівнюють:

(4.42)

Радіус ділильного кола еквівалентного прямозубого циліндричного ко­леса дорівнює радіусу кола, описаного навколо еліпса:

Використовуючи (4.42) , маємо:

Використовуючи методику, наведену в п.4.6.3.1, залежність (4.42), та враховуючи, що в нашому випадку можемо отримати остаточну формулу для знаходження міжосьової відстані косозубих циліндричних коліс:

(4.43)

4.7.3.2. Розрахунок косозубих циліндричних передач на витривалість зубів при згині

Використовуючи перехід від косозубої циліндричної передачі до екві­валентної прямозубої та спираючись на методику розрахунку циліндричних прямозубих передач (див. п.4.6.3.2), можемо отримати:

(4.44)

де - коефіцієнт нахилу зуба, ( - в градусах) ;

- коефіцієнт довговічності зуба (вибирається за таблицями). Значення інших параметрів, що входять до формули (4.44), такі ж, як і для прямозубих передач (див. формулу (4.33)). При цьому слід враховувати, що коефіцієнт форми зуба вибирається за числом зубів еквіва­лентного циліндричного колеса

Формула (4.44) використовується при перевірці зубів закритих цилін­дричних косозубих передач на витривалість зубів на згин. При проектних розрахунках відкритих косозубих циліндричних передач, використовуючи формулу (4.33) та перетворення, аналогічні п.4.6.3.2, маємо:

(4.45)

де до коефіцієнта 7 увійшло середнє значення коефіцієнта форми зуба .

4. 8. Конічні зубчасті передачі

Конічні зубчасті передачі використовуються для передачі руху між валами, осі яких перетинаються (рис.4.1,д...4.1,ж) . Причому кут між осями валів може бути як більшим за 90⁰, так і меншим 90⁰. Найбільшого поширення набули конічні зубчасті передачі з кутом між осями валів, що дорівнює 90⁰.

4.8.1. Основні геометричні параметри

Для зубчастих коліс конічних зубчастих передач (тут і надалі розгля­даються лише прямозубі передачі) характерними є наступні геометричні параметри (рис. 4.11) :

- зовнішній коловий модуль ;

- середній коловий модуль m ;

- внутрішній коловий модуль ;

- зовнішня конусна відстань ;

- середня конусна відстань ;

- зовнішній діаметр вершин зубів ;

- зовнішній ділильний діаметр ;

- зовнішній діаметр западин зубів ;

- середній діаметр вершин зубів ;

- середній ділильний діаметр ;

- середній діаметр западин зубів ;

- ширина зуба b ;

- зовнішня висота зуба ;

- зовнішня висота головки зуба ;

- зовнішня висота ніжки зуба ;

- кут ділильного конуса ;

- кут головки зуба ;

- кут ніжки зуба .

Для конічних зубчастих передач з кутом між валами, що дорівнює 90°, справедливі залежності:

(4.46)

де - відносна ширина зуба,

Передаточне число конічної зубчастої передачі, крім виразу , можна знайти за формулою:

(4.47)

Це вказує на те, що, на відміну від циліндричної зубчастої передачі, з конічним ведучим колесом (шестернею) може перебувати в зачепленні лише таке ведене зубчасте колесо, кут ділильного конуса якого дорівнює .