4.1 Синтез эвольвентного исполнительного механизма

4.1.1 Входные параметры синтеза, выбор коэффициентов смещения хi

Входными параметрами являются:

– число зубьев шестерни Z₅ = 13;

– число зубьев колеса Z₆ = 25;

– модуль m = 10 мм;

– коэффициенты смещения Z₅ = 0,64, Z₆ = 0,61.

Коэффициенты смещения выбраны по блокирующему контуру (рис. 4.2), исходя из условия получения максимально возможной контактной прочности зубьев колеса и шестерни при коэффициенте торцового перекрытия ε_α = 1,21

Примем, что для нарезания колес будет использован инструмент реечного типа с нормальным исходным контуром по ГОСТ 13755-68, параметры которого:

– угол профиля α = 20º;

– коэффициент высоты головки зуба ;

– коэффициент граничной высоты ;

– коэффициент радиального зазора с^* = 0,25.

ε = 1

ε = 1,2

Рисунок 4.2 – Блокирующий контур

4.1.2 Расчет геометрических параметров и качественных показателей зацепления

Расчет параметров зубчатого зацепления выполнен с помощью ПЭВМ по приведенным ниже расчетным зависимостям [ ].

, (4.1)

где invα_W = tgα_W – α_W;

invα = tgα – α;

= х₅ + х₆.

Уравнение (4.1) решено относительно α_W методом последовательных приближений.

Межосевое расстояние зацепления:

, (4.2)

где – делительное межосевое расстояние.

Делительный диаметр колес:

d_i = mz_i, (i 5,6). (4.3)

Начальные диаметры колес:

, (i 5,6). (4.4)

Основные диаметры колес:

d_Wi = d_i·cosα, (i 5,6). (4.5)

Диаметры впадин колес:

, (i 5,6). (4.6)

Диаметры вершин колес:

, (i 5,6). (4.7)

где Δy = – y – коэффициент уравнительного смещения;

– коэффициент воспринимаемого смещения.

Окружной делительный шаг зубьев:

р = πm. (4.8)

Окружной основной шаг зубьев:

р_в = р·cosα. (4.9)

Окружной начальный шаг зубьев:

, (i = 5,6). (4.10)

Толщины зубьев окружные делительные:

S_i = m(0,5π + 2x_itgα), (i = 5,6). (4.11)

Толщины зубьев окружные основные:

S_bi = A_i·d_bi, (i = 5,6). (4.12)

где

Толщины зубьев окружные начальные:

S_Wi = d_Wi·(A_i – invα_W). (4.13)

Углы профилей зубьев колес в точке на окружности вершин:

, (i = 5,6). (4.14)

Толщины зубьев по окружности вершин:

S_ai = d_ai·(A_i – invα_ai), (i = 5,6). (4.15)

Радиусы кривизны активного профиля зубьев колес в нижней точке:

ρ_pi = a_W·sinα_W – B_i , (i = 5,6). (4.16)

где В_i = 0,5·d_bi·tgα_ai.

Радиусы кривизны в граничных точках профилей зубьев колес:

, (i = 5,6). (4.17)

Коэффициент торцевого перекрытия:

. (4.18)

Результаты машинного расчета приведены в таблице 4.1.

По ним составлена сводная таблица параметров зацепления (см. лист 2 графический части проекта).

Коэффициенты удельного скольжения в контактных точках профилей зубьев:

– для шестерни . (4.19)

– для колеса . (4.20)

Определение значений и для положений контактной точки 1…9 на теоретической линии зацепления АВ при делении ее на 10 равных частей и нумерации, начинающейся с «0» произведено с помощью ПЭВМ. Результаты расчета см. в таблице 4.1.

В точке «0» = –∞, = 1.

В точке «10» = 1, = –∞.