- •Федеральное агентство по образованию Российской Федерации
- •Isbn 5-7723-0681-2 Севмашвтуз, 2006 г.
- •1 Знаки, индексы и обозначения
- •2 Общие сведения о зубчатых передачах
- •2.1 Описание зубчатых передач
- •2.2 Виды зубчатых передач
- •2.3 Материалы зубчатых колес и термическая или химико-термическая обработка
- •2.4 Конструкция зубчатых колес
- •2.5 Способы нарезания зубьев
- •2.6 Нормы точности
- •3 Общие положения
- •4 Предварительные параметры передачи
- •5 Выбор материала шестерни и колеса
- •6 Допускаемые напряжения при расчете на прочность
- •6.1 Допускаемое контактное напряжение
- •6.2 Допускаемые напряжения изгиба
- •6.3 Допускаемое напряжение при расчете на контактную прочность при действии пиковой нагрузки
- •6.4 Допускаемое напряжение при расчете на изгибную прочность при действии пиковой нагрузки
- •7 Режимы нагружений и их учет в расчетах на выносливость
- •8 Расчетная нагрузка. Коэффициент нагрузки
- •9 Проектный расчет цилиндрической зубчатой передачи
- •Последовательность расчета
- •9.10 Проверочный расчет на контактную выносливость
- •9.11 Проверочный расчет на выносливость при изгибе
- •9.12 Проверочный расчет на контактную прочность при действии пиковой нагрузки
- •9.13 Проверочный расчет на изгибную прочность при действии пиковой нагрузки
- •10 Особенности расчета открытых цилиндрических и реечных передач
- •11 Особенности расчета соосных редукторов
- •12 Проектный расчет конической передачи с прямыми или круговыми зубьями
- •Последовательность расчета
- •13 Особенности расчета открытых конических зубчатых передач
- •14 Проектирование зубчатых колес
- •14.1 Конструкция цилиндрических зубчатых колес наружного зацепления
- •14.2 Конструкция вал-шестерней
- •14.3 Конструкция цилиндрических зубчатых колес внутреннего зацепления
- •14.4 Конструкция конических зубчатых колес
- •14.5 Посадка зубчатых колес на валах
- •14.6 Допуски и предельные отклонения размеров цилиндрических зубчатых передач
- •14.7 Шероховатость поверхностей
- •15 Правила выполнения рабочих чертежей зубчатых колес
- •16 Смазывание зубчатых передач
- •Бабкин Александр Иванович Проектирование цилиндрических и конических зубчатых передач
- •Сдано в производство 19.10.2006. Подписано в печать 25.10.2006.
- •164500, Г. Северодвинск, ул. Воронина, 6.
2.6 Нормы точности
Нормы точности (допуски и отклонения) для цилиндрических зубчатых передач регламентированы ГОСТ 1643-81 и для конических зубчатых передач – ГОСТ 1758-81, в которых предусматривается 12 степеней точности изготовления этих передач. Допуски на наиболее точные 1 и 2-ю степени (для конических передач – на 1 и 4-ю степени) пока не обусловлены, а на последнюю, наименее точную 12-ю степень не предусматривается, так как она относится к зубчатым колесам, не подвергающимся механической обработке. Наибольшее практическое распространение имеют 6–9-е степени точности, соответствующие предельным окружным скоростям, приведенным в таблице 2.1. Если к зубчатым передачам предъявляются повышенные требования по плавности работы, бесшумности, более высокого к.п.д., степень точности может быть повышена.
Зубчатые передачи общего назначения обычно имеют 8-ю степень точности.
Зубчатые передачи, предназначенные для грубой работы, к которым не предъявляются требования нормальной точности (передачи, выполненные по конструктивным соображениям большими чем следовало по расчету и т.п.) имеют 9-ю степень точности.
Ответственные скоростные судовые и авиационные передачи имеют 5–7 степень и лишь для некоторых специальных прецизионных и высокоскоростных передач назначаются более высокие степени точности или их комбинации.
Таблица 2.1
Степени точности зубчатых колес
Степень точности |
Характеристика передач |
Окружные скорости вращения колес v, м/с | |||
цилиндрические |
конические | ||||
прямо-зубые |
непрямо-зубые |
прямо-зубые |
непрямо-зубые | ||
6 |
Высокоточные скоростные, работающие с большими нагрузками |
< 20 |
< 30 |
< 12 |
< 20 |
7 |
Точные, работающие с повышенными скоростями и умеренными нагрузками или наоборот |
< 12 |
< 20 |
< 8 |
< 10 |
8 |
Средней точности общего назначения |
< 6 |
< 10 |
< 4 |
< 7 |
9 |
Тихоходные пониженной точности |
< 2 |
< 4 |
< 1,5 |
< 3 |
3 Общие положения
Для проведения проектного расчета зубчатой передачи необходимы следующие исходные данные:
вращающий момент на шестерне (т.е. наибольший из действующих моментов при нормально протекающем процессе эксплуатации) , Нм;
циклограмма вращающих моментов или наименование типового режима нагружения с указанием величины пикового кратковременно действующего вращающего момента на шестерне;
частота вращения шестерни , об/мин;
передаточное число u;
требуемый ресурс передачи , ч.
Кроме того, должны быть известны особые технологические и эксплуатационные требования:
условия смазывания (закрытая или открытая передача);
тип передачи (с наружным или внутренним зацеплением);
схема механизма (редуктора), уточняющая расположение рассчитываемой передачи относительно опор;
ограничения по габаритным размерам;
масштаб производства (массовое или индивидуальное);
ограничения по шумности;
ограничения по применяемым материалам, по точности обработки и т.д.
Пользуясь прототипами подобных передач и приведенными выше рекомендациями, надлежит, прежде всего:
наметить тип передачи (прямозубая, косозубая, шевронная, и др.),
выбрать материалы для колес и их термообработку (твердость поверхности и сердцевины зубьев шестерни и колеса, предел текучести материала шестернии колеса, МПа);
назначить степень точности изготовления.
В случае затруднительности оптимального решения этих вопросов на первой стадии проектирования намечается несколько приемлемых вариантов и после их эскизной разработки отбирается оптимальный.