
- •4. Зубчатые передачи
- •4.1. Материалы, термообработка и допускаемые напряжения
- •Выбор материала, термообработки и твердости
- •Механические характеристики некоторых марок сталей для изготовления зубчатых колес
- •Значение числа циклов nho
- •Механические характеристики материалов зубчатой передачи
- •4.2. Расчет закрытой цилиндрической зубчатой передачи
- •Значения межосевых расстояний аW
- •Значение коэффициента внешней динамической нагрузки ka
- •Значения модулей зубчатых колес
- •Геометрические параметры передачи
- •Проверочный расчет
- •Ориентировочные рекомендации по выбору степени точности зубчатых передач
- •Значения коэффициентов kHα и kFα, учитывающих неравномерность нагрузки одновременно зацепляющихся пар зубьев
- •Значения коэффициентов kHv и kFv,
- •Коэффициенты формы зуба yf1 и yf2
- •Параметры зубчатой передачи
- •4.3. Конструирование цилиндрических зубчатых колес
- •Стандартные размеры фасок, мм
- •Определение размеров цилиндрических зубчатых колес
- •Допуски радиального биения заготовок зубчатого колеса
- •Допуски осевого биения базовых поверхностей венца и ступицы
- •Шероховатость поверхностей
Значение коэффициента внешней динамической нагрузки ka
ГОСТ 21354—87
Режим нагружения двигателя |
Режим нагружения ведомой машины |
||||
1 |
2 |
3 |
4 |
||
1
2
3
4
|
Равномерный
С малой неравномерностью Со средней неравномерностью Со значительной неравномерностью |
1,00
1,10
1,25
1,5 |
1,25
1,35
1,5
1,75 |
1,50
1,60
1,75
2,00 |
1,75
1,85
2,00 и выше 2,25 и выше |
Характерные режимы нагружения двигателей:
1) равномерный — электродвигатели;
2) с малой неравномерностью — гидравлические двигатели;
3) со средней неравномерностью — многоцилиндровые ДВС;
4) со значительной неравномерностью — одноцилиндровые ДВС.
Характерные режимы нагружения ведомой машины:
1) равномерный — равномерно работающие ленточные, пластинчатые конвейеры, легкие подъемники, вентиляторы и т. д.;
2) с малой неравномерностью — неравномерно работающие ленточные, пластинчатые транспортеры, шестеренчатые и ротационные насосы, главные приводы станков, тяжелые подъемники, крановые механизмы, промышленные и рудничные вентиляторы, поршневые многоцилиндровые насосы, станы холодной прокатки и т. д.;
3) со средней неравномерностью — мешалки для резины и пластмасс, легкие шаровые мельницы, деревообрабатывающие станки, одноцилиндровые поршневые насосы и т. д.;
4) со значительной неравномерностью — экскаваторы, черпалки, тяжелые шаровые мельницы, дробилки, буровые машины, брикетировочные прессы, станы горячей прокатки и т. д.
4.2.2. Определить модуль зацепления m, мм:
,
где а) Кm — вспомогательный коэффициент. Для косозубых передач Кm = 5,8, для прямозубых Кm = 6,8;
б)
— делительный диаметр колеса, мм;
в) b2 = ψa aW — ширина венца колеса, мм;
г) [σ]F — допускаемое напряжение изгиба материала колеса с менее прочным зубом, МПа (табл. 4.1.4).
Полученное значение модуля m округлить в большую сторону в соответствии с ГОСТ (табл. 4.2.4):
Таблица 4.2.4
Значения модулей зубчатых колес
ГОСТ 9563—60
Ряд |
Модуль m, мм |
1 |
1,0; 1,5; 2; 2,5; 3; 4; 5; 6; 8; 10; 12… |
2 |
1,25; 1,75; 2,25; 2,75; 3,5; 4,5; 5,5; 7; 9; 11… |
Примечания: 1. При выборе модуля 1-й ряд следует предпочитать 2-му. 2. Допускается применение модулей 3,25; 3,75; 4,25 для автомобильной промышленности и модуля 6,5 — для тракторной. |
4.2.3. Определить угол наклона зубьев βmin для косозубых передач:
βmin = arcsin
.
В косозубых передачах угол наклона зубьев принимают β = 8…16°, но из-за роста осевых сил Fа в зацеплении желательно получить его меньшие значения, варьируя величиной модуля m и шириной колеса b2.
4.2.4. Определить суммарное число зубьев шестерни и колеса:
— для прямозубых колес: z∑
= z1 +z2
=
;
— для косозубых колес: z∑
= z1 +z2
=
.
Полученное значение z∑ округлить в меньшую сторону до целого числа.
4.2.5. Уточнить действительную величину угла наклона зубьев для косозубых передач:
β = arccos
.
Точность вычисления угла β — до пятого знака после запятой.
4.2.6. Определить число зубьев шестерни:
z1 =
.
Значение z1 округлить до ближайшего целого числа. Из условий уменьшения шума и отсутствия подрезания зубьев рекомендуется z1 ≥ 18.
4.2.7. Определить число зубьев колеса: z2 = z∑ — z1.
4.2.8. Определить фактическое передаточное число иф и проверить его отклонение ∆ и от заданного и:
иф = z2 /z1;
.
При невыполнении нормы отклонения передаточного числа ∆ и следует пересчитать z1 и z2.
4.2.9. Определить фактическое межосевое расстояние:
— для прямозубых передач:
;
— для косозубых передач:
.
4.2.10. Определить фактические основные геометрические параметры передачи (мм) по таблице 4.2.5.
Таблица 4.2.5