5 Конические передачи Графики для определения kh конических передач
Рисунок
5.1
На рисунке 5.1, а) номера кривых соответствуют схемам передач: 1ш - шариковые, 1р - роликовые опоры; рисунке 5.1, б) - при твердости рабочих поверхностей зубьев хотя бы у одного из колес пары H 350HB; рисунке 5.1, в) - при H1 и H2 > 350HB; сплошные линии для прямозубых передач, штрихпунктирные - для передач с круговыми зубьями (для этих передач при H2 350НВ принимают KH = 1).
Определение параметров z11
Рисунок 5.2
а) - для прямозубых передач; б) - для передач с круговым зубом.
Таблица 5.1 [2] – Число зубьев конической шестерни z1
в зависимости от твердости рабочих поверхностей зубьев
HRC1 45; HB2 350 |
HB1 350; HB2 350 |
HRC1 45; HRC2 45 |
z1 = 1,3 z11 |
z1 = 1,6 z11 |
z1 = z11 |
Таблица 5.2 [1] – Коэффициент смещения инструмента
для конических колес
z1 |
xe1 при передаточном числе uф |
|||||||
1,0 |
1,25 |
1,6 |
2,0 |
2,5 |
3,15 |
4,0 |
5,0 |
|
12 |
— |
— |
— |
— |
0,5 |
0,53 |
0,56 |
0,57 |
13 |
— |
— |
— |
0,44 |
0,48 |
0,52 |
0,54 |
0,55 |
14 |
— |
— |
0,34 |
0,42 |
0,47 |
0,50 |
0,52 |
0,53 |
15 |
— |
0,18 |
0,31 |
0,40 |
0,45 |
0,48 |
0,50 |
0,51 |
16 |
— |
0,17 |
0,30 |
0,38 |
0,43 |
0,46 |
0,48 |
0,49 |
18 |
0,00 |
0,15 |
0,28 |
0,36 |
0,40 |
0,43 |
0,45 |
0,46 |
20 |
0,00 |
0,14 |
0,26 |
0,34 |
0,37 |
0,40 |
0,42 |
0,43 |
25 |
0,00 |
0,13 |
0,23 |
0,29 |
0,33 |
0,36 |
0,38 |
0,39 |
30 |
0,00 |
0,11 |
0,19 |
0,25 |
0,28 |
0,31 |
0,33 |
0,34 |
40 |
0,00 |
0,09 |
0,15 |
0,20 |
0,22 |
0,24 |
0,20 |
0,27 |
z1 |
xn1 при передаточном числе uф |
|||||||
1,0 |
1,25 |
1,6 |
2,0 |
2,5 |
3,15 |
4,0 |
5,0 |
|
12 |
— |
— |
— |
0,32 |
0,37 |
0,39 |
0,41 |
0,42 |
13 |
— |
— |
— |
0,30 |
0,35 |
0,37 |
0,39 |
0,40 |
14 |
— |
— |
0,23 |
0,29 |
0,33 |
0,35 |
0,37 |
0,38 |
15 |
— |
0,12 |
0,22 |
0,27 |
0,31 |
0,33 |
0,35 |
0,36 |
16 |
— |
0,11 |
0,21 |
0,26 |
0,30 |
0,32 |
0,34 |
0,35 |
18 |
0,00 |
0,10 |
0,19 |
0,24 |
0,27 |
0,30 |
0,32 |
0,32 |
20 |
0,00 |
0,09 |
0,17 |
0,22 |
0,26 |
0,28 |
0,29 |
0,29 |
25 |
0,00 |
0,08 |
0,15 |
0,19 |
0,21 |
0,24 |
0,25 |
0,25 |
30 |
0,00 |
0,07 |
0,11 |
0,16 |
0,18 |
0,21 |
0,22 |
0,22 |
40 |
0,00 |
0,05 |
0,09 |
0,11 |
0,14 |
0,16 |
0,17 |
0,17 |
Примечание. Для передач, у которых z1 и uф отличаются от указанных в таблице, коэффициенты xe1 и xn1 принимают с округлением в большую сторону.
Таблица 5.3 [1] – Значения коэффициентов YF1 и YF2
Z или Zv |
YF при коэффициенте смещения инструмента |
||||||||||
-0,5 |
-0,4 |
-0,3 |
-0,2 |
-0,1 |
0 |
+0,1 |
+0,2 |
+0,3 |
+0,4 |
+0,5 |
|
12 |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
3,9 |
3,67 |
3,46 |
14 |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
4,24 |
4,00 |
3,78 |
3,59 |
3,42 |
17 |
— |
— |
—- |
— |
4,5 |
4,27 |
4,03 |
3,83 |
3,67 |
3,53 |
3,40 |
20 |
— |
— |
— |
4,55 |
4,28 |
4,07 |
3,89 |
3,75 |
3,61 |
3,50 |
3,39 |
25 |
— |
4,60 |
4,39 |
4,20 |
4,04 |
3,90 |
3,77 |
3,67 |
3,57 |
3,48 |
3,39 |
30 |
4,6 |
4,32 |
4,15 |
4,05 |
3,90 |
3,80 |
3,70 |
3,62 |
3,55 |
3,47 |
3,40 |
40 |
4,12 |
4,02 |
3,92 |
3,84 |
3,77 |
3,70 |
3,64 |
3,58 |
3,53 |
3,48 |
3,42 |
50 |
3,97 |
3,88 |
3,81 |
3,76 |
3,70 |
3,65 |
3,61 |
3,57 |
3,53 |
3,49 |
3,44 |
60 |
3,85 |
3,79 |
3,73 |
3,70 |
3,66 |
3,63 |
3,59 |
3,56 |
3,53 |
3,50 |
3,46 |
80 |
3,73 |
3,70 |
3,68 |
3,65 |
3,62 |
3,61 |
3,58 |
3,56 |
3,54 |
3,52 |
3,50 |
100 |
3,68 |
3,67 |
3,65 |
3,62 |
3,61 |
3,60 |
3,58 |
3,57 |
3,55 |
3,53 |
3,52 |
Таблица 5.4 [4] – Выбор знака в формулах для определения Fa и Fr
конических передач с круговым зубом
Сочетание направлений |
Схема шестерни |
Направление вращения шестерни |
Направление линии наклона |
Силы в зацепле-нии |
|
Fa1 |
Fr1 |
||||
Рекомендуемое |
|
По часовой стрелке |
Правое |
+ |
|
Против часовой стрелки |
Левое |
||||
Не рекомендуемое |
|
Против часовой стрелки |
Правое |
|
+ |
По часовой стрелке |
Левое |
||||
Примечание: Направление вращения шестерни и направление линии наклона ее зуба определяют со стороны вершины начального конуса.
Таблица 5.5 [7] – Минимально допустимые числа зубьев ортогональных конических передач с прямыми и круговыми зубьями при n 35°
и стандартном исходном контуре
Число зубьев шестерни z1 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
Наименьшее число зубьев колеса z2 |
- / 31 |
- / 30 |
- / 28 |
30 / 26 |
26 / 22 |
20 |
19 |
18 |
17 |
Примечание: В числителе дроби указаны значения дня прямозубых передач, а в знаменателе - для передач с круговыми зубьями
Таблица 5.6 [2] – Основные геометрические параметры
конических прямозубых передач со смещением
|
Параметры |
Обозначения и расчетные формулы |
1. |
Внешний торцовый модуль, мм (точность вычислений до четвертого знака после запятой) |
me = de2 / z2 |
2. |
Внешний делительный диаметр шестерни, мм |
de1 = me z1 |
3, |
Внешний диаметр вершин зубьев, мм: |
|
|
Шестерни * |
dae1 = de1 + 2(1+xe1) me cos 1 |
|
Колеса * |
dae2 = de2 + 2(1+xe2) me cos 2 |
4. |
Внешнее конусное расстояние, мм |
Re = de2 / (2 sin 2) |
5. |
Ширина зубчатого венца, мм ** |
b = 0,285 Re |
6. |
Внешняя высота головки зуба, мм: |
|
|
Шестерни |
hae1 = (1+xe1) me |
|
Колеса |
hae2 = 2 me - hae1 |
7. |
Внешняя высота ножки зуба, мм: |
|
|
Шестерни |
hfe1 = hae2 + 0,2 me |
|
Колеса |
hfe2 = hae1 + 0,2 me |
8. |
Внешняя высота зуба, мм: |
|
|
Шестерни |
he1 = hae1 + hfe1 |
|
Колеса |
he2 = hae2 + hfe2 |
9. |
Среднее конусное расстояние, мм |
Rm = Re - 0,5 b |
10 |
Средний окружной модуль, мм |
mm = (me Rm) / Re |
11 |
Средний делительный диаметр, мм: |
|
|
Шестерни |
dm1 = mm z1 |
|
Колеса |
dm2 = mm z2 |
Примечания:
* Коэффициент смещения инструмента шестерни xe1 и коэффициент смещения инструмента колеса xe2 = - xe1 по табл.5.2.
** После расчета округлить до ближайшего целого числа по табл. 1.1 .
При отсутствии смещения xe1 = xe2 = 0.
Таблица 5.7 [2] – Основные геометрические параметры
конических передач с круговым зубом
Параметры |
Обозначения и расчетные формулы |
|
1. Внешний торцовый модуль, мм (точность вычислений до четвертого знака после запятой) |
mte = de2 / z2 |
|
2. Внешний делительный диаметр шестерни, мм |
de1 = mte z1 |
|
3. Внешнее конусное расстояние, мм |
Re = 0,5 mte (z12 + z22) |
|
4. Ширина зубчатого венца, мм * |
b = 0,285 Re |
|
5. Внешний диаметр вершин зубьев, мм |
|
|
Шестерни ** |
dae1 = de1 + 1,64 (1 + xn1) mte cos 1 |
|
колеса ** |
dae2 = de2 + 1,64 (1 + xn2) mte cos 2 |
|
6. Внешняя высота зуба, мм |
he = 2 mte (cos + 0.1) |
|
7. Внешняя высота головки зуба, мм |
|
|
Шестерни * |
hae1 = mte cos (1 + xn1) |
|
колеса * |
hae2 = 2 mte cos - hae1 |
|
8. Внешняя высота ножки зуба, мм |
|
|
Шестерни |
hfe1 = he - hae1 |
|
Колеса |
hfe2 = he - hae2 |
|
9. Среднее конусное расстояние, мм |
R = Re - 0,5 b |
|
10. Средний угол наклона зубьев |
= 35o |
|
11. Средний нормальный модуль, мм |
mnm = mte (1 - 0,5 b / Re) cos |
|
12. Средний торцовый модуль, мм |
mtm = mte (1 - 0,5 b / Re) |
|
13. Средний делительный диаметр, мм |
|
|
|
Шестерни |
dm1 = mtm z1 |
|
Колеса |
dm2 = mtm z2 |
Примечания:
* После расчета округлить до ближайшего целого числа по табл. 1.1.
** Коэффициент смещения инструмента шестерни xn1 и коэффициент смещения инструмента колеса xn2 = - xn1 по табл. 5.2.
При отсутствии смещения xe1 = xe2 = 0.
Таблица 5.8 [4] – Силы в зацеплении конической передачи с круговым зубом
Силы в зацеплении |
Значение силы, Н |
|
на шестерне |
на колесе |
|
Окружная |
Ft1 = Ft2 |
Ft2 = 2 T2 103 / (0,857 de2) |
Радиальная |
Fr1 = Ft1 r |
Fr2 = Fa1 |
Осевая |
Fa1 = Ft1 a |
Fa2 = Fr1 |
Таблица 5.9 [4] – Силы в зацеплении прямозубой конической передачи
Силы в зацеплении |
Значение силы, Н |
|
на шестерне |
на колесе |
|
Окружная |
Ft1 = Ft2 |
Ft2 = 2 T2 103 / (0,857 de2) |
Радиальная |
Fr1 = 0,36 Ft1 cos 1 |
Fr2 = Fa1 |
Осевая |
Fa1 = 0,36 Ft1 sin 1 |
Fa2 = Fr1 |
Примечание.
Величины, входящие в формулы для определения сил:
T1 и T2 - вращающие моменты на быстроходном и тихоходном валах редуктора,
Н; de2 - внешний делительный диаметр колеса конической передачи, мм.(см. табл. 5.6); r = (0,44 cos 1 - 0,7 sin 1) - коэффициент радиальной силы;
a = (0,44 sin 1 + 0,7 cos 1) - коэффициент осевой силы, где 1 - угол делительного конуса шестерни.
Схема сил в зацеплении конической передачи с круговым зубом и прямозубой:
а- направление линии зуба колеса - левое, шестерни - правое; б- колеса - правое, шестерни – левое
Рисунок
5.3