27. Формулы и пример расчета косозубой зубчатой передачи

1. Межосевое расстояние. Предварительное значение межосевого расстоя­ния,  мм:

где знак «+» (в скобках) относят к внешнему зацеплению, знак «-» — к внут­реннему;   — вращающий момент на шестерне (наибольший из длительно дей­ствующих), Н∙м; и — передаточное число.

Коэффициент К в зависимости от поверхностной твердости H и H₂ зубьев шестерни и колеса соответственно имеет следующие значения:

Твердость H    

   

Коэффициент К 10 8 6

Окружную скорость  , м/с, вычисляют по формуле:

Уточняют предварительно найденное значение межосевого расстояния по формуле:

где   = 450 — для прямозубых колес;   = 410 — для косозубых и шевронных, МПа^1/3;   – в МПа.

 — коэффициент ширины принимают из ряда стандартных чисел: 0,1; 0,15; 0,2; 0,25; 0,315; 0,4; 0,5; 0,63 в зависимости от положения колес относительно опор:

при симметричном расположении................................................................ 0,315...0,5;

при несимметричном расположении............................................................. 0,25 ... 0,4;

при консольном расположении одного или обоих колес ...................... 0,2... 0,25.

Для шевронных передач  = 0,4...0,63; для коробок передач   = 0,1...0,2; для передач внутреннего зацепления   = 0,2(и + 1)/ (и — 1). Меньшие значе­ния   — для передач с твердостью зубьев  .

28. Геометрический расчет конической зубчатой передачи

4.1 Определяем делительный диаметр колеса

где   определены заранее

- коэффициент, учитывающий распределение нагрузки по ширине венца, для прирабатывающихся колес равен 1;

V_Н - коэффициент вида конических колес, для прямозубых равен 1.

Тогда

Полученное значение внешнего делительного диаметра колеса округляем до ближайшего значения из ряда нормальных линейных размеров табл.13.15 (3).

d_е4 =250 мм

4.2. Определяем углы делительных конусов шестерни и колеса

4.3. Определяем внешнее конусное расстояние

4.4. Определяем ширину зубчатого венца

4.5. Определяем внешний окружной модуль

где К_f b - коэффициент, учитывающий распределение нагрузки по ширине венца, равен 1; (3)

V_f = 0,85 - коэффициент вида конических колес. (3)

Так как передача открытая, увеличиваем значение модуля на 30%, то есть m = 5 мм.

4.6. Определяем число зубьев колеса и шестерни

4.7. Определяем фактическое передаточное число.

4.8. Определяем внешние диаметры шестерни и колеса:

делительный ;

вершин зубьев =109,28 мм;

= 253,71 мм;

впадин зубьев  = 90,72 мм;

= 246,3 мм;

средний делительный диаметр =85,7 мм;

214,25 мм.

29. Кинематический и силовой расчеты зубчатой передачи.

Расчетная окружная скорость v, м/с, цилиндрической передачи

конической передачи

где ω — угловая скорость зубчатого колеса, рад/с; n — частота вращения зубчатого колеса, мин^-1; d_w — начальный диаметр цилиндрического зубчатого колеса, м; d_wm — начальный средний диаметр конического зубчатого колеса, м.

Учитывая, что скорость точек начальных окружностей, находящихся в зацеплении зубчатых колес, одинакова, имеем v=ω₁d_w1/2=ω₂d_w2/2. Выражая диаметры d_w1 и d_w2 через модуль и соответствующие числа зубьев, получаем v=ω₁(mz₁/2)=ω₂(mz₂/2). Отсюда передаточное отношение i пары зубчатых колес (для одноступенчатой передачи) с учетом формулы

где ω₁, n₁, d_w1 z₁ и T₁ — соответственно угловая скорость, частота вращения, начальный диаметр, число зубьев и крутящий момент ведущего зубчатого колеса; ω₂, n₂, d_w2 z₂ и T₂ - то же, ведомого зубчатого колеса; η — к. п. д. передачи.

Так как для конической зубчатой передачи передаточное отношение см. предыдущую формулу

то, как следует из рис.

где δ₁ - для ведущего, а δ₂ - для ведомого зубчатого колеса.