3.2. Розрахунок конічної зубчатої передачі

3.2.1. Визначається зовнішній ділильний діаметр колеса (de₂) , мм:

де T₂, Hּм – номінальний обертаючий момент на колесі ( див. п.2.5),

U – передаточне число редуктора ( див. п.2.4),

, МПа – допустиме контактне напруження ( див. п.3.1.1. враховуючи, що за допустиме напруження для конічних передач з круговими зубами приймається менш з двох, одержаних за залежностями:

,

а в інших випадках за допустиме приймається менше з напружень та ) .

– коефіцієнт нерівномірності розподілу навантаження по ширині вінця зубчатого колеса.

При НВ₂ ≤ 350

,

де х=1 – при сталому навантаженні;

х=0,75 – при помірних коливаннях навантаження;

х=0,5 – при значних коливаннях навантаження.

При НRC₂ ≥ 40

,

де – початковий коефіцієнт нерівномірності розподілу навантаження (див. табл. 9. і мал.3)

V – коректуючий коефіцієнт

V =0,85 – для прямозубих коліс;

V =1,3… 1,85 – для коліс з круговим зубом (більше значення при меншій твердості зубів).

Обчислене значення de₂ округлити до найближчого стандартного та прийняти ширину вінців зубчатих коліс в ( див. табл. 16.)

Таблиця 16

Основні параметри конічних зубчатих передач ( ГОСТ 12289-76 )

Зовнішній і ділльний діаметр колеса dе2, мм	Ширина вінців зубчатих коліс b, мм, для номінальних передаточних чисел.
	1,6	1,8	2,0	2,24	2,5	2,8	3,15	4,55	4,0	4,5	5,0
63	10,5	10	10	—	—	—	—	—	—	—	—
71	12	11,5	1 1 5	—	—	—	—	—	—	—	—
80	13	13	13	12	12	—	—	—	—	—	—
90	15	1 5	14	14	14	—	—	—	—	—	—
100	17	16	16	16	15	15	15	—	—	—	—
112	19	18	18	17	17	17	17	—	—	—	—
125	21	20	20	19	19	19	19	19	18	—	—
140	24	22	22	22	21	21	21	21	21	20	20
160	28	26	25	25	25	24	24	24	24	24	24
180	30	30	28	28	28	28	26	26	26	26	26
200	34	32	32	32	30	30	30	30	30	30	30
225	38	36	36	36	34	34	34	34	32	32	32
250	42	40	40	40	38	38	38	38	36	36	36
280	48	45	45	45	42	42	42	42	42	40	40
315	52	52	50	50	48	48	48	48	45	45	45

3.2.2. Визначається торцевий коловий модуль зубів m_e , мм ( для прямозубих коліс), або m_te , мм ( для коліс з круговими зубами):

,

де при HB₂ ≤ 350

( значення х – див. п. 3.2.1.)

при НRC₂ ≥ 40

– див. табл. 12. та ма. 3.

– див. п. 3.1.3., але по меншому значенню для зубчатої пари.

V_F =0,85 – для прямозубих коліс;

V_F =1,0 – для коліс з круговими зубами.

Точність обчислення модуля – до 0,001 мм.

Для силових передач приймати m_e (m_te) менше 2,5 мм небажано

3.2.3. Визначаються числа зубів колеса ( Z₂ ) та шестерні (Z₁):

Вирахувані значення Z₂ і Z₁, округляються до цілих чисел.

Визначається фактичне передаточне число ( з точність до 0,001):

Визначається відхилення від заданого передаточного числа, яке не повинне перевищувати 4%:

3.2.4. Визначаються основні геометричні параметри зубчатої пари ( див. рис.4) та сили в зачепленні ( див. рис. 5)

Рис. 4 Основні геометричні параметри конічної передачі.

Рис. 5 Сили, що діють в конічній передачі.

Кути ділильних конусів ( з точністю до 1′ чи 0,01 град).

Конусна відстань:

а) зовнішня

б) середня

R=R_e– 0,5 b

Зовнішній ділильний діаметр шестерні.

Зовнішній діаметр вершин зубів:

а) шестерні:

б) колеса:

Середній ділильний діаметр:

а) колеса

б) шестерні

Сили в зачепленні ( на середньому діаметрі):

• для передач з прямими зубами:

• для передач з круговими зубами:

3.2.5. Визначається колова швидкість, що відповідає зовнішньому ділильному діаметрові

,

де – кутова швидкість колеса ( див. п.2,5), та призначається ступінь точності передачі ( див. табл. 8).

3.2.6. Виконується перевірковий розрахунок на контактну втому за умовою:

,

де – див. табл. 10;

Навантаження передачі ( в %):

Якщо навантаження передачі виходить за вказані межі, слід довантажити (чи розвантажити) передачу шляхом зміни матеріалів зубчатих коліс, а при необхідності і зміни . Після цього слід повторити розрахунок.

3.2.7. Виконується перевірковий розрахунок на втому згину зубів колеса і шестерні:

;

,

де – див. табл.11.

– див. п. 3.2.2.

– див. табл. 13

Y_F1 та Y_F2 знаходять за табл. 14 по еквівалентному числу зубів ( z_v) для передач з прямими зубами та по біеквівалентному числу зубів (z_vn) для передач з круговими зубами.

8. Остаточно прийняти матеріал шестерні та колеса( див. п. 3.1.10), приймаючи для колеса S=8m_е (m_tе)

8. Остаточні результати розрахунку звести до табл. 17.

Таблиця 17

Основні параметри зубчатого зачеплення конічного редуктора

Назва параметрів	Одиниця виміру	Позначення параметрів та числове значення
1	2	3
Номінальний момент на веденому валові	Н·м	Т2=
Кутова швидкість веденого вала	pад/с	W2=
Передаточне число	–	Uф=
Матеріали : шестерні колеса	– –
Твердість зубів: – шестерні колеса	– –
Тип передачі	–
Число зубів: – шестерні – колеса	– –	Z1= Z1=
Зовнішній коловий модуль	мм	me(mte)=
Зовнішній ділильний діаметр: – шестерні – колеса	мм мм	de1= de2=
Кути ділильних конусів: – шестерні – колеса	град град
Зовнішня конусна відстань	мм	Re=
Ширина вінця шестерні та колеса	мм
Ступінь точності	–
Колова швидкість	м/с	V=
Сили в зачепленні: – колова осьова на шерстерні та радіальна на колесі радіальна на шестерні та осьова на колесі	H H H	Ft= Fа1= Fr2 Fr1= Fа2