
- •Оренбург 2004
- •Содержание
- •1 Введение
- •2.1 Исходные данные
- •2.2 Выбор материала зубчатых колес
- •2.3 Режимы работы передачи
- •2.4 Число циклов перемены напряжений
- •2.5 Допускаемые напряжения [σ]h , [σ]f
- •2.6 Коэффициенты, применяемые при расчете передачи на выносливость
- •2.7 Эквивалентные вращающие моменты на валу колеса the2, tfe2
- •3.1 Диаметр внешней делительной окружности колеса
- •3.2 Диаметр внешней делительной окружности шестерни
- •3.3 Число зубьев шестерни
- •3.4 Число зубьев колеса
- •3.5 Фактическое передаточное число
- •3.6 Геометрические размеры передачи
- •3.7 Проверочный расчет зубьев колес передачи
- •3.8 Силы, действующие в зацеплении конических колес
- •4 Пример расчета закрытой конической передачи с прямыми и круговыми зубьями
- •4.1 Исходные данные для расчета
- •Определение основных параметров передачи
- •Принимается:
- •Проверочные расчеты передачи
- •Значение (см. Таблицу а.8) для прямозубой передачи. Уточняем значение н по формуле:
- •(См. Таблицу а.8) для передачи с круговыми зубьями.
- •Силы, действующие в зацеплении
- •(Справочное) Справочные данные для расчета передач
Определение основных параметров передачи
Коэффициент ширины венца Ψ d1 по диаметру шестерни
,
принимаем Ψ
d1
0,6.
По таблице А.2 начальный коэффициент концентрации нагрузки принимается K0Hβ = 2,4. Для III – го режима работы коэффициент режима нагрузки Х = 0,5 (см. п. 2.3).
Коэффициент концентрации нагрузки для прирабатывающихся колес
- прямозубых: КНβ = К 0Нβ (1 Х) + Х = 2,4 (1 – 0,5) + 0,5 = 1,7
-
с круговыми зубьями:
.
Ожидаемая окружная скорость
Здесь и далее в левой колонке приведены расчеты для передачи с прямыми зубьями, а в правой – для передачи с круговыми зубьями.
м/с,
|
м/с,
где
– коэффициент, принимается по таблице
А.4: для прямозубой передачи
=800,
а для передачи с круговыми зубьями –
=1000.
По таблице А.7 назначаем степень точности изготовления
8-я. | 8-я.
Коэффициент динамичности нагрузки
По таблице А.5
имеем
K HV = 1,42 – для колес K HV = 1,04 – для колес
9-й степени точности (см. с.9). 8-й степени точности (см. с.10).
Коэффициент нагрузки
КН = КН βКНV = 1,71,42 = 2,9414.| КН = КН βКНV = 1,31,04 = 1,352.
По таблице А.8 коэффициент прочности зуба
Н
Н = 0,85. | Н = 1,22+0,21 = 1,22+0,214 = 2,06.
Коэффициент долговечности КНД
Для III-го режима работы примем: КНЕ = 0,56, m = 3 (см. таблицу А.3).
Тогда:
>
1,
принимаем
(см. п. 2.6.4).
Эквивалентный крутящий момент на валу колеса ТНЕ2
ТНЕ = КНД Т2 = 1 465 = 465 Нм.
Предварительный диаметр внешней делительной окружности колеса
,
мм.
|
мм.
Полученный расчетом диаметр округляется до ближайшего значения из ряда стандартных чисел (см. п. 3.1, с.11) и принимается
de2 = 450 мм. | d e2 = 315 мм.
Предварительный диаметр внешней делительной окружности шестерни
d e1 = d e2 / = 450 / 4 = 112,5 мм. | d e1 = d e2 / = 315 / 4 = 78,75 мм.
По графику в соответствии с
рисунком 1-б примем
и
для колес из материала первой
группы окончательно найдем
примем
Число зубьев шестерни(см. с.11-12).
По графику в соответствии с
рисунком 1-а примем = 17 и для
колес из материала первой группы
окончательно найдем
примем Z1=27(см. с.11-12). Примем Z2=82.
4.3.12 Число зубьев колеса
Z2
= Z1
=
27∙4 = 108. Z2=
Z1
=
21∙4 = 84.
Фактическое передаточное число
=
Z2
/ Z1
= 108 / 27 = 4. |
=
Z2
/ Z1
= 84 / 21 = 4.
В обоих случаях, фактические передаточные числа равны первоначально заданным.
Углы делительных конусов δ1 , δ2
δ2 =arctg =arctg 4=75,96380; δ2=arctg =arctg 4=75,96380; δ1=900– δ2=900–75,96380=14,03620. δ1=900– δ2=900–75,96380=14,03620.
Модуль внешний окружной
me = de2 / Z2 = 450 / 108= 4,17 мм. | mte = de2 / Z2 = 315/ 84 = 3,75 мм.
4.3.16 Коэффициент смещения (см. таблицы А.9 и А.10)
Хе1 = 0,38; Хn1 = 0,29;
Хе2 = – Хе1= – 0,38. Хn2 = – Х n 1= – 0,29.
4.3.17 Внешний диаметр вершин зубьев шестерни и колеса
dae1=de1+2(1+Xe1) mtecosδ1=112,5+ +2(1+0,38)4,17cos14,03620= =123,67 мм; dae2=de2+ 2(1+Xe2) mte cosδ2 =450+ +2(1+(–0,38))4,17cos75,96380= = 451,25 мм. |
dae1=de1+1,64(1+Xn1) mtecosδ1=78,75+ +1,64(1+0,29)3,75cos14,03620= =86,45 мм; dae2=de2+1,64(1+Xn2) mtecosδ2=315+ +1,64(1+(–0,29))3,75cos75,96380= =316,06 мм. |
4.3.18 Внешний диаметр впадин зубьев шестерни и колеса
dfe1 = de1 2(1,2Xe1)mte cos δ1= =112,52(1,20,38)4,17cos14,03620= = 105,87 мм; dfe2 = de2 2(1,2Xe2)mte cos δ2= =4502(1,2(0,38))4,17cos75,96380= =446,804 мм. |
dfe1 = de1 –1,64 (1,25–Xn1 ) mte cos δ1 = =78,75–1,64 (1,25–0,29)3,75cos14,03620 = =73,02 мм; dfe2 = de2 –1,64 (1,25– Xn2 ) mte cos δ2= =315–1,64 (1,25–(–0,29))3,75 cos75,96380= =312,703 мм. |
Внешнее конусное расстояние
4.3.20 Ширина венца колеса
b2 = b1 = bRe Re=0,285231,92= b2 = b1 = bRe Re=0,285162,35=
= 66,09 мм; = 46,27 мм;
здесь bRe=0,285 коэффициент ширины венца по внешнему конусному расстоянию (см. с.13).