25. Косозубые передачи. Усилия в зацеплении

У косозубых колёс зубья располагаются не по образующей делительного цилиндра, а составляют с ней некоторый угол β. Для нарезания используют инструмент такого же исходного контура, как и для нарезания прямых, поэтому профиль зуба в нормальном сечении совпадает с профилем прямого зуба. В торцовом сечении параметры изменяются в зависимости от угла β:

Окружной шаг P_t = P_n/cosβ

Окружной модуль m_t = m_n/ cosβ

Дел.диаметр d = m_nz/ cosβ

Индексы n и t приписывают параметрам в нормальном и торцовом сечениях соответственно. Прочность зуба определяют его размеры и форма в нормальном сечении.

Форму косого зуба в нормальном сечении принято определять через параметры эквивалентного прямозубого колеса.

Косозубое зацепление более плавное и бесшумное, чем прямозубое. Недостаток – наличие осевой силы Fa, стремящейся сдвинуть колесо с валом вдоль его оси и требующей осевой фиксации вала.

Особенности: зубья входят в зацепление не сразу по всей длине, а постепенно, в результате чего в зацеплении одновременно находится несколько пар зубьев. Это приводит к уменьшению нагрузки на один зуб.

Окружная:

Радиальная:

Нормальная:

Осевая:

26. Расчет косозубых передач на контактную прочность

Контактные напряжения в поверхностном слое косых зубьев:

27. Расчет косозубых передач на изгиб

Условия прочности на изгиб зубьев шестерни и колеса косозубой передачи:

29. Силы в зацеплении конических передач

В зацеп­лении конической передачи действуют силы окружная F_t, радиальная F_r и осевая F_a. Зависимость между этими силами нетрудно установить с помощью рис. где силы изоб­ражены приложенными к шестерне. По нормали к зубу действует сила, F_n которую расклады­вают на F_t ,и F'_r. В свою очередь, F'_r раскладывается на F_r и F_a.

F_t=2T₁/d_m1

F_n= F_t/cosα, F'_r= F_t*tgα

F_r= F'_r/ cosδ₁= F_t*tgα* cosδ₁

F_a= F'_r*sinδ₁= F_t*tgα* sinδ₁

Для колеса направление сил проти­воположно. При этом F_а — радиальная сила, а F_r — осевая.

30. Эквивалентное коническое колесо

Приведение прямозубого конического колеса к эквивалентному прямозубому цилиндрическому.

Параметры эквива­лентных колес используют при расчетах на прочность. Форма зуба конического колеса в нормальном сечении дополнительным конусом φ₁ такая же, как у цилиндрического колеса. Эквивалентное цилиндрическое колесо получим как развертку дополнительного конуса, которая ограниченна углом φ₂. Диаметры эквивалентных колес d_ve1=d_e1/cosδ₁ ,d_ve2=d_e2/cosδ₂

Выражая диаметры через z и m, запишем

z_v1*m_e=z₁m_e / cosδ₁ или:

числа зубьев эквивалентных колес z_v1=z₁/cosδ_{1 ,} z_v2=z₂/cosδ₂

31. Расчет прямозубого конического колеса на контактную прочность

Для среднего сечения зуба получим

На основании формулы можно отметить, что при­веденный радиус кривизны в различных сечениях зуба коничес­кого колеса изменяется пропорционально диаметрам этих сечений или расстоянию от вершины начального конуса. Удельная нагрузка в этом сечении:

q_т = (q_тax + q_min)/2 = F_tK_h/ (b_w*cosа_w).

Для проверочного расчета прямозубых конических передач

где θ_н = 0,85 — опытный коэффициент

Для проектного расчета формулу преобразуют. При этом учитывают, что основными габаритными размерами для конических передач являются d_e2 и R_e,, а нагрузка харак­теризуется моментом Т ₂ на ведомом валу. Вводят эти параметры в формулу и после преобразований получают

где K_be=b_w/R_e-коэффициент ширины зубчатого венца относительно внешнего конусного расстояния.(K_be≤0,3)

При K_be=0,285