Параметры цилиндрических колес

Размеры элементов колеса для цилиндрических колес применяются следующие:

А) шаг по делительной окружности t=П*m;

Б) высота головки зуба h’=f0*m, где f0 коэффициент высоты головки зуба.

В) высота ножки зуба h”=( f0+C0)m, где C0 коэффициент радиального зазора.

Г) диаметр делительной начальной окружности.

Д) диаметр окружности высоты зубьев

Е) диаметр окружности впадин зубьев.

Ж) длина зуба B определяется как произведение межосевого расстояния А на соответствующий коэффициент длины зуба , где принимается равным:

0,01…0,1 – для кинематических и слабонагруженных передач.

0,1…0,3 – для легконагруженных передач.

0,3…0,5 – для средненагруженных передач.

Материал колес

Выбор материала колес производится с учетом необходимой износостойкости слоев зубьев (против выкрашивания, абразивного износа и задания) и прочности их на изгиб(излом).

Наиболее часто колеса изготовляются из качественных конструкционных сталей марок 35, 40, 45, 50 и 50Г и легированных сталей 40Х, 45ХН.

При средних нагрузках для уменьшения влияния термообработки на прочность колес зубья нарезаются после улучшения или нормализации заготовок (твердость НВ≤320…350).

При больших нагрузках для повышения прочности зубчатых колес зубья подвергают объемной или поверхностной закалке (твердость НВ>350) и последующей чистовой обработке – шлифованию и притирке.

Для повышения стойкости зубьев против заедания рекомендуется применять разные материалы для колеса и шестерни. Так как последняя делает больше оборотов, то ее зубья должны быть тверже.

Для колес , работающих при нагрузке с толчками, применяются малоуглеродистые стали марок 15Х и 20Х, реже 15 и 20. После цементации (насыщения углеродом) и закалки достигается твердость поверхностных слоев зубьев НРС 56…63.

Для уменьшения потерь на трение и увеличения к.п.д. в приборах применяются колеса из бронзы Бр0Ф10-1,БрАЖ9-4,БрАМЦ9-2, работающие в паре со стальными колесами.

Для уменьшения шума и вибраций зубчатые колеса выполняют из текстолита, капрона, нейлона и других полиамидов, которые работают в паре с металлическими колесами.

Расчет передачи

Передачи прямозубыми цилиндрическими колесами при окружной скорости V<6 м/с, редко до 10, к.п.д. =0,98…0,92. Наименьшее число зубьев нормальных колес zmin≥17/

Исходными данными являются: частота вращения валов 1 и 2 n1 и n2(об/мин), передаточное отношение i12=n1/n2 и крутящий момент(нагрузка) на ведомом валу µ2, Н*м.

При конструировании зубчатых передач приборов в процессе разработки кинематической компоновочной схемы механизма обычно задаются модулем m, числами зубьев z1 и z2, диаметрами делительных окружностей d1 и d2, можосевым расстоянием A, длиной зубьев B, материалами колес и допускаемыми напряжениями. Целью расчета в этом случае является проверка условий износостойкости зубьев к≤[ ]к и прочности зубьев на изгиб. При конструировании силовых механизмов, если размерами колес заранее не задаются, целью расчета является определение размеров колес по выбранным материалам и соответствующим им значениям.