2760.Практикум по теории механизмов и механике систем машин
..pdf7.8. Подрезание зубьев эвольвентного профиля
При нарезании колес с малым числом зубьев (меньше 17) по методу обкатки зуб стандартной рейки заходит за эвольвентный профиль ножки зуба и срезает часть эвольвентного профиля.
В результате зуб шестерни ослабляется в наиболее нагруженной части – основании ножки зуба. Такой ослабленный зуб является подрезанным (рис. 7.6). Это ухудшает плавность зацепления.
Рис. 7.6. Схема подрезания эвольвентного профиля зуба колеса
Если же колесо с малым числом зубьев нарезается по методу копирования с применением фасонного инструмента, то при отсутствии бокового зазора в зацеплении произойдет заклинивание зубьев, так как зуб большого колеса не провернется во впадине зуба шестерни. Для устранения этого явления производят исправление зубчатых колес, т.е. нарезают их со смещением режущего инструмента. Наименьшее число зубьев малого колеса, нарезанного стандартной инструментальной рейкой, при котором подрезание ножки его зубьев отсутствует, равно 17.
181
7.9. Выбор расчетных коэффициентов смещения
Все размеры зацепления двух зубчатых колес могут быть определены, если заданы модуль зацепления m, число зубьев колес z1 , z2 , коэффициенты смещений инструмента X1 и X2 (рейки или долбяка) при нарезании каждого из колес.
Так как колеса, нарезанные со смещением режущего инструмента, отличаются от колес, нарезанных без смещения режущего инструмента, то все размеры зацепления пары сопряженных колес можно разбить на две группы:
1. Размеры зацепления, не зависящие от смещений инструмента, шаг зацепления по делительной окружности pα , радиусы делительных и основных окружностей r и rb .
2. Размеры, зависящие от суммы смещений инструмента, – угол зацепления αw , радиусы начальных окружностей каждого из колес rw , радиусы окружности выступов ra , впадин каждого из колес rf , межосевое расстояние αw , глубина захода зубьев hα и высота зуба h.
Формулы, служащие для определения размеров, зависящих от суммы смещения инструмента, неудобны для подсчета αw . В связи с этим профессор В.Н. Кудрявцев предложил определять угол зацепления αw по графикам, а формулы заменить новыми, вводя в них коэффициенты воспринимаемого у и уравнительного смещения y . Эти формулы сведены в табл. 7.1.
Размеры цилиндрического зубчатого зацепления определяют в следующем порядке:
1. По данным z1 и z2 и виду зацепления (нулевое, равносмещенное, неравносмещенное) находят соответствующие коэффициенты: X1 , X2 , y ; y = xΣ − y .
2.Для равносмещенного по табл. 7.2 определяют коэффициенты X1 , X2
изатем по табл. 7.1 подсчитывают все размеры зацепления.
Для неравносмещенного зацепления в зависимости от условий работы передачи коэффициенты выбирают или по заводской системе, или по табл. 7.3–7.5 (таблицы Кудрявцева), или используют блокирующие контуры. Выбирая тот или иной вид зацепления, необходимо учитывать, что равносмещенное зацепление может быть применено лишь при z = z1 + z2 ≥ 2zmin = 34
(рис. 7.7).
182
Таблица 7 . 1
Формулы для определения размеров зубчатых колес, зависящих от суммы смещений инструмента X1 и X2
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вид зацепления |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
Параметр |
неравносмещенное |
равносмещенное |
|
|
|
|
|
нулевое |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
X ≠ 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
X1 = − X2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
X1 = X2 = 0 |
||||||||||||||||||||||||||||
Шаг зацепления |
|
|
|
|
|
pα = πm |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
pα = πm |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
pα = πm |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
Радиус делительной |
r = |
|
|
mz1 |
;r |
= |
|
mz2 |
r = |
|
|
mz1 |
;r = |
mz2 |
|
r = |
|
mz1 |
;r = |
mz2 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
окружности |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
2 |
2 |
|
||||||||||||||||||||||||||||||
1 |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
Радиус основной |
|
rb1 |
= r1 cos α; |
|
|
|
rb1 |
= r1 cos α; |
|
|
|
|
|
rb1 |
= r1 cos α; |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
окружности |
|
rb |
= r2 cos α |
|
|
|
|
rb |
= r2 cos α |
|
|
|
|
|
|
rb |
= r2 cos α |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Толщина зуба |
S |
= |
|
|
рα |
+ 2X mtgα, |
S |
= |
|
рα |
|
+ 2X mtgα, |
|
|
|
|
|
S = |
|
рα |
, |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1 |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|||||||
по делительной |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
рα |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
рα |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
рα |
|
|
|
|
||||||
окружности |
S2 |
= |
|
|
+ 2X 2mtgα |
S2 |
= |
|
|
|
+ 2X 2mtgα |
|
|
|
|
|
S2 = |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
||||||
|
rf |
|
= r1 − m × |
|
|
|
|
|
|
|
rf |
|
= r1 − m × |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
r = r − m(h* + c *), |
|||||||||||||||||
Радиус |
×(h* + c * − X ), |
×(h* + c * − X ), |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
a |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
a |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
f |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
a |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
= r − m(h* |
+ c *) |
|||||||||||||
окружности впадин |
rf2 |
|
|
= r2 − m × |
|
|
|
|
|
rf2 |
|
|
= r2 − m × |
|
|
|
|
|
|
r |
f2 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
×(h* + c * − X |
|
|
|
) |
|
×(h* + c * − X |
|
|
) |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
a |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
2 |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
a |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
Межосевое |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Σz |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
mΣz |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
mΣz |
|||||||||||
расстояние |
aw |
|
= m |
2 |
+ y |
|
|
|
|
aw = |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
aw = |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
rw |
|
|
|
|
|
|
|
+ |
2 y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
= r1 1 |
|
|
|
|
|
|
, |
|
|
|
|
|
|
rw1 |
= r1, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
rw1 |
= r1, |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
Радиус начальной |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
z |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
окружности |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 y |
|
|
|
|
|
|
|
rw |
|
= r2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
rw |
|
= r2 |
|
|
|
||||||||||||||||
|
rw |
|
|
= r2 1+ |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
z |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
Глубина заходов |
h = (2h* − |
|
y)m |
|
|
|
|
h = 2mh* |
|
|
|
|
|
|
|
|
h = 2mh* |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
зубьев |
|
a |
|
|
|
|
|
|
|
a |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a |
|
|
|
a |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a |
|
|
|
|
|
|
|
a |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Высота зуба |
|
|
h = ha + c * m |
|
h = ha + c * m |
|
|
|
|
|
h = ha + c * m |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
Радиус окружности |
|
|
ra1 |
= rf1 |
+ h, |
|
|
|
|
|
ra1 |
= rf1 |
+ h, |
|
|
|
|
|
|
ra1 |
= rf1 |
+ h, |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
вершин |
|
|
ra2 |
= rf2 |
+ h |
|
|
|
|
|
|
ra2 |
= rf2 |
+ h |
|
|
|
|
|
|
ra2 |
= rf2 + h |
183
Таблица 7 . 2
Значение коэффициентов X1, X2 для неравносмещенного внешнего зацепления при 2 ≥ u1–2 ≥1
|
|
|
|
|
|
|
z1 |
|
|
|
|
|
|
|
z2 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
|||||||
|
Х1 |
Х2 |
Х1 |
Х2 |
Х1 |
Х2 |
Х1 |
Х2 |
Х1 |
Х2 |
Х1 |
Х2 |
Х1 |
Х2 |
11 |
0,395 |
0,395 |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
12 |
0,432 |
0,372 |
0,444 |
0,444 |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
13 |
0,464 |
0,354 |
0,479 |
0,423 |
0,486 |
0,486 |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
14 |
0,490 |
0,341 |
0,515 |
0,400 |
0,534 |
0,462 |
0,525 |
0,525 |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
15 |
0,513 |
0,330 |
0,543 |
0,386 |
0,557 |
0,443 |
0,565 |
0,506 |
0,571 |
0,571 |
– |
– |
– |
– |
16 |
0,534 |
0,322 |
0,566 |
0,376 |
0,588 |
0,426 |
0,600 |
0,485 |
0,609 |
0,547 |
0,608 |
0,608 |
– |
– |
17 |
0,551 |
0,317 |
0,589 |
0,365 |
0,614 |
0,414 |
0,631 |
0,468 |
0,644 |
0,526 |
0,644 |
0,586 |
0,646 |
0,646 |
18 |
0,568 |
0,321 |
0,609 |
0,358 |
0,636 |
0,405 |
0,661 |
0,452 |
0,677 |
0,508 |
0,678 |
0,566 |
0,683 |
0,624 |
19 |
0,584 |
0,308 |
0,626 |
0,353 |
0,659 |
0,394 |
0,686 |
0,441 |
0,706 |
0,492 |
0,716 |
0,542 |
0,720 |
0,601 |
20 |
0,601 |
0,303 |
0,646 |
0,345 |
0,676 |
0,389 |
0,706 |
0,433 |
0,731 |
0,481 |
0,744 |
0,528 |
0,756 |
0,580 |
21 |
0,617 |
0,299 |
0,663 |
0,341 |
0,694 |
0,384 |
0,726 |
0,426 |
0,754 |
0,472 |
0,766 |
0,519 |
0,781 |
0,568 |
22 |
0,630 |
0,297 |
0,679 |
0,337 |
0,714 |
0,376 |
0,745 |
0,419 |
0,775 |
0,463 |
0,793 |
0,507 |
0,809 |
0,554 |
23 |
– |
– |
0,693 |
0,334 |
0,730 |
0,372 |
0,763 |
0,414 |
0,792 |
0,458 |
0,815 |
0,497 |
0,833 |
0,543 |
24 |
– |
– |
0,706 |
0,333 |
0,745 |
0,369 |
0,780 |
0,409 |
0,813 |
0,449 |
0,834 |
0,491 |
0,856 |
0,534 |
25 |
– |
– |
– |
– |
0,758 |
0,368 |
0,796 |
0,405 |
0,830 |
0,445 |
0,854 |
0,483 |
0,878 |
0,525 |
26 |
– |
– |
– |
– |
0,773 |
0,365 |
0,813 |
0,400 |
0,848 |
0,440 |
0,860 |
0,480 |
0,898 |
0,517 |
27 |
– |
|
– |
– |
– |
– |
0,826 |
0,399 |
0,862 |
0,438 |
0,892 |
0,470 |
0,916 |
0,511 |
28 |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
0,840 |
0,397 |
0,881 |
0,431 |
0,907 |
0,467 |
0,936 |
0,504 |
29 |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
0,894 |
0,430 |
0,921 |
0,465 |
0,952 |
0,500 |
30 |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
0,908 |
0,428 |
0,936 |
0,462 |
0,968 |
0,496 |
31 |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
0,951 |
0,459 |
– |
0,495 |
32 |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
0,967 |
0,455 |
0,981 |
0,490 |
33 |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
0,999 |
0,487 |
34 |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
1,014 |
0,483 |
35 |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
1,030 |
– |
36 |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
37 |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
38 |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
39 |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
40 |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
41 |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
42 |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
43 |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
44 |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
45 |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
46 |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
47 |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
48 |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
184
Окончание табл. 7 . 2
|
|
|
|
|
|
|
z1 |
|
|
|
|
|
|
|
z2 |
18 |
19 |
20 |
21 |
22 |
23 |
24 |
|||||||
|
Х1 |
Х2 |
Х1 |
Х2 |
Х1 |
Х2 |
Х1 |
Х2 |
Х1 |
Х2 |
Х1 |
Х2 |
Х1 |
Х2 |
11 |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
12 |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
13 |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
14 |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
15 |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
16 |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
17 |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
18 |
0,648 |
0,648 |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
19 |
0,723 |
0,658 |
0,720 |
0,720 |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
20 |
0,756 |
0,639 |
0,756 |
0,699 |
0,755 |
0,755 |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
21 |
0,792 |
0,617 |
0,793 |
0,676 |
0,793 |
0,731 |
0,782 |
0,782 |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
22 |
0,814 |
0,609 |
0,830 |
0,652 |
0,831 |
0,758 |
0,812 |
0,758 |
0,812 |
0,812 |
– |
– |
– |
– |
23 |
0,849 |
0,588 |
0,860 |
0,686 |
0,866 |
0,707 |
0,821 |
0,732 |
0,850 |
0,787 |
0,839 |
0,839 |
– |
– |
24 |
0,871 |
0,579 |
0,888 |
0,622 |
0,893 |
0,673 |
0,892 |
0,715 |
0,884 |
0,761 |
0,872 |
0,820 |
0,865 |
0,865 |
25 |
0,898 |
0,566 |
0,915 |
0,609 |
0,926 |
0,654 |
0,925 |
0,606 |
0,924 |
0,742 |
0,913 |
0,793 |
0,898 |
0,845 |
26 |
0,916 |
0,561 |
0,937 |
0,601 |
0,948 |
0,645 |
0,951 |
0,683 |
0,950 |
0,729 |
0,946 |
0,774 |
0,934 |
0,822 |
27 |
0,937 |
0,522 |
0,929 |
0,592 |
0,976 |
0,632 |
0,976 |
0,672 |
0,984 |
0,708 |
0,979 |
0,755 |
0,966 |
0,804 |
28 |
0,958 |
0,543 |
0,980 |
0,583 |
0,997 |
0,624 |
1,000 |
0,662 |
1,007 |
0,700 |
1,010 |
0,737 |
1,000 |
0,784 |
29 |
0,976 |
0,537 |
0,997 |
0,578 |
1,018 |
0,615 |
1,023 |
0,651 |
1,031 |
0,689 |
1,038 |
0,723 |
1,033 |
0,764 |
30 |
0,994 |
0,532 |
1,017 |
0,571 |
1,038 |
0,608 |
1,045 |
0,641 |
1,051 |
0,681 |
1,055 |
0,718 |
1,060 |
0,750 |
31 |
1,011 |
0,528 |
1,038 |
0,562 |
1,056 |
0,594 |
1,065 |
0,634 |
1,075 |
0,669 |
1,084 |
0,701 |
1,081 |
0,741 |
32 |
1,026 |
0,525 |
1,054 |
0,559 |
1,076 |
0,889 |
1,082 |
0,629 |
1,094 |
0,662 |
1,101 |
0,696 |
1,105 |
0,720 |
33 |
1,041 |
0,522 |
1,071 |
0,554 |
1,093 |
0,584 |
1,102 |
0,622 |
1,114 |
0,655 |
1,121 |
0,689 |
1,127 |
0,720 |
34 |
1,059 |
0,516 |
1,088 |
0,550 |
1,11 0 |
0,580 |
1,122 |
0,614 |
1,131 |
0,650 |
1,145 |
0,678 |
1,149 |
0,719 |
35 |
1,072 |
0,515 |
1,102 |
0,547 |
1,127 |
0,578 |
1,140 |
0,608 |
1,154 |
0,639 |
1,163 |
0,672 |
1,170 |
0,702 |
36 |
1,088 |
0,511 |
1,116 |
0,545 |
1,141 |
0,573 |
1,157 |
0,603 |
1,172 |
0,634 |
1,180 |
0,667 |
1,188 |
0,696 |
37 |
– |
– |
1,131 |
0,542 |
1,159 |
0,570 |
1,171 |
0,601 |
1,187 |
0,681 |
1,200 |
0,659 |
1,206 |
0,690 |
38 |
– |
– |
1,145 |
0,540 |
1,173 |
0,568 |
1,186 |
0,599 |
1,204 |
0,626 |
1,218 |
0,653 |
1,223 |
0,685 |
39 |
– |
– |
– |
– |
1,187 |
0,567 |
1,201 |
0,595 |
1,222 |
0,622 |
1,232 |
0,651 |
1,241 |
0,680 |
40 |
– |
– |
– |
– |
1,201 |
– |
1,218 |
0,591 |
1,233 |
0,621 |
1,249 |
0,647 |
1,260 |
0,673 |
41 |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
1,231 |
0,589 |
1,250 |
0,616 |
1,265 |
0,643 |
1,276 |
0,660 |
42 |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
1,247 |
0,586 |
1,266 |
0,612 |
1,279 |
0,640 |
1,291 |
0,655 |
43 |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
1,293 |
0,611 |
1,295 |
0,636 |
1,306 |
0,662 |
44 |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
0,609 |
1,310 |
0,634 |
1,321 |
0,659 |
45 |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
1,325 |
0,631 |
1,336 |
0,657 |
46 |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
1,338 |
0,620 |
1,350 |
0,654 |
47 |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
1,365 |
0,651 |
48 |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
1,379 |
0,649 |
185
|
|
|
|
|
|
Таблица 7 . 3 |
|
Значение коэффициента y при 2 ≥ u1–2 > 1 (по В.Н. Кудрявцеву) |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
z1 |
|
y |
z1 |
y |
z1 |
|
y |
10 |
|
0,110 |
27 |
0,298 |
44 |
|
0,354 |
11 |
|
0,127 |
28 |
0,303 |
45 |
|
0,355 |
12 |
|
0,145 |
29 |
0,308 |
46 |
|
0,356 |
13 |
|
0,160 |
30 |
0,315 |
47 |
|
0,357 |
14 |
|
0,175 |
31 |
0,319 |
48 |
|
0,358 |
15 |
|
0,190 |
32 |
0,323 |
49 |
|
0,359 |
16 |
|
0,202 |
33 |
0,328 |
50 |
|
0,360 |
17 |
|
0,215 |
34 |
0,332 |
51 |
|
0,361 |
18 |
|
0,227 |
35 |
0,335 |
52 |
|
0,362 |
19 |
|
0,239 |
36 |
0,338 |
53 |
|
0,363 |
20 |
|
0,250 |
37 |
0,341 |
54 |
|
0,364 |
21 |
|
0,257 |
38 |
0,344 |
55 |
|
0,365 |
22 |
|
0,265 |
39 |
0,347 |
56 |
|
0,366 |
23 |
|
0,272 |
40 |
0,350 |
57 |
|
0,367 |
24 |
|
0,278 |
41 |
0,351 |
58 |
|
0,368 |
25 |
|
0,285 |
42 |
0,352 |
59 |
|
0,369 |
26 |
|
0,292 |
43 |
0,353 |
60 |
|
0,370 |
|
|
|
|
|
|
Таблица 7 . 4 |
|
|
Значение величин y, X1 при 5 ≥ u1–2 > 2 (по В.Н. Кудрявцеву) |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
z1 |
|
y |
X1 |
z1 |
y |
|
X1 |
10 |
|
0,15 |
0,59 |
26 |
0,25 |
|
1,47 |
11 |
|
0,16 |
0,66 |
27 |
0,25 |
|
1,51 |
12 |
|
0,17 |
0,73 |
28 |
0,25 |
|
1,55 |
13 |
|
0,18 |
0,80 |
29 |
0,25 |
|
1,59 |
14 |
|
0,19 |
0,86 |
30 |
0,25 |
|
1,63 |
15 |
|
0,20 |
0,92 |
31 |
0,25 |
|
1,67 |
16 |
|
0,21 |
0,98 |
32 |
0,25 |
|
1,71 |
17 |
|
0,22 |
1,04 |
33 |
0,25 |
|
1,74 |
18 |
|
0,23 |
1,10 |
34 |
0,25 |
|
1,77 |
19 |
|
0,24 |
1,16 |
35 |
0,25 |
|
1,81 |
20 |
|
0,25 |
1,22 |
36 |
0,25 |
|
1,85 |
21 |
|
0,25 |
1,27 |
37 |
0,25 |
|
1,88 |
22 |
|
0,25 |
1,31 |
38 |
0,25 |
|
1,92 |
23 |
|
0,25 |
1,35 |
39 |
0,25 |
|
1,96 |
24 |
|
0,25 |
1,39 |
40 |
0,25 |
|
2,00 |
25 |
|
0,25 |
1,43 |
– |
– |
|
– |
186
Таблица 7 . 5
Значение коэффициента сдвига X2 при 5 ≥ u1–2 > 2 (по В.Н. Кудрявцеву)
z2 |
|
|
|
|
|
|
|
z1 |
|
|
|
|
|
|
|
||
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
21 |
22 |
23 |
24 |
25 |
||
|
|||||||||||||||||
20 |
0,397 |
0,381 |
0,364 |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
|
25 |
0,458 |
0,442 |
0,425 |
0,409 |
0,401 |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
|
30 |
0,517 |
0,501 |
0,486 |
0,471 |
0,462 |
0,458 |
0,451 |
0,445 |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
|
35 |
0,571 |
0,556 |
0,542 |
0,528 |
0,522 |
0,518 |
0,512 |
0,505 |
0,449 |
0,493 |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
|
40 |
0,625 |
0,610 |
0,596 |
0,582 |
0,577 |
0,575 |
0,569 |
0,564 |
0,560 |
0,553 |
0,547 |
0,509 |
0,481 |
– |
– |
– |
|
45 |
0,673 |
0,661 |
0,648 |
0,635 |
0,632 |
0,628 |
0,624 |
0,620 |
0,616 |
0,611 |
0,606 |
0,566 |
0,538 |
0,508 |
0,481 |
– |
|
50 |
0,721 |
0,709 |
0,696 |
0,689 |
0,684 |
0,682 |
0,677 |
0,674 |
0,671 |
0,667 |
0,662 |
0,623 |
0,594 |
0,564 |
0,535 |
0,505 |
|
55 |
– |
0,754 |
0,745 |
0,734 |
0,732 |
0,731 |
0,728 |
0,727 |
0,722 |
0,720 |
0,716 |
0,677 |
0,647 |
0,618 |
0,588 |
0,559 |
|
60 |
– |
– |
0,789 |
0,782 |
0,780 |
0,779 |
0,778 |
0,777 |
0,773 |
0,772 |
0,769 |
0,729 |
0,697 |
0,668 |
0,636 |
0,610 |
|
65 |
– |
– |
– |
0,822 |
0,825 |
0,826 |
0,827 |
0,725 |
0,823 |
0,821 |
0,820 |
0,778 |
0,748 |
0,719 |
0,687 |
0,658 |
|
70 |
– |
– |
– |
– |
0,866 |
0,870 |
0,872 |
0,874 |
0,871 |
0,869 |
0,868 |
0,828 |
0,797 |
0,768 |
0,736 |
0,705 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
75 |
– |
– |
– |
– |
– |
0,909 |
0,914 |
0,917 |
0,920 |
0,919 |
0,916 |
0,876 |
0,846 |
0,816 |
0,786 |
0,756 |
|
80 |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
0,954 |
0,957 |
0,961 |
0,962 |
0,965 |
0,925 |
0,991 |
0,859 |
0,828 |
0,797 |
|
85 |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
0,998 |
1,001 |
1,003 |
1,008 |
0,964 |
0,933 |
0,901 |
0,868 |
0,838 |
|
90 |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
1,042 |
1,046 |
1,048 |
1,005 |
0,975 |
0,941 |
0,911 |
0,878 |
|
95 |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
1,086 |
1,088 |
1,045 |
1,013 |
0,982 |
0,952 |
0,917 |
|
100 |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
1,129 |
1,087 |
1,057 |
1,025 |
0,993 |
0,962 |
|
105 |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
1,131 |
1,098 |
1,066 |
1,035 |
1,055 |
|
110 |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
1,140 |
1,108 |
1,076 |
1,047 |
|
115 |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
1,150 |
1,117 |
1,084 |
|
120 |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
1,155 |
1,122 |
|
125 |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
1,159 |
Расчетные коэффициенты смещения выбирают так, чтобы при прочих равных условиях получить размеры геометрических колес и передач, при которых зубчатая передача обладает лучшими эксплуатационными качествами. При эксплуатации зубчатых колес наблюдаются износ, выкрашивание и излом зубьев. Эти явления уменьшаются или устраняются правильным выбором геометрических параметров. Для оценки спроектированной зубчатой передачи приняты следующие качественные показатели: коэффициент удельного давления γ, характеризующий влияние геометрических параметров на контактную прочность и выкрашивание зубьев; коэффициент перекрытия εα , показывающий характер нагруже-
ния зубьев; удельное скольжение ν, определяющее влияние геометрических параметров на износ зубьев.
187
188
Рис. 7.7. Картина внешнего неравномерного эвольвентного зубчатого зацепления двух колес, изготовленных со смещением
Все эти качественные показатели являются функцией выбираемых коэффициентов смещения. Изменяя коэффициенты смещения, можно повысить контактную и изгибную прочность, повлиять на коэффициент перекрытия. Выбирая расчетные коэффициенты смещений, следует учитывать конкретные условия работы проектируемой зубчатой передачи (ее быстроходность, изменяемость или цикличность нагрузки), работает ли передача в масляной ванне или является передачей открытого типа. Расчетные коэффициенты смещения любой зубчатой передачи прежде всего должны обеспечивать отсутствие заклинивания, подреза и заострения зуба, а также гарантировать минимально допустимую величину коэффициента перекрытия.
Минимальный коэффициент смещения
Xmin = ha* zmin − z . zmin
При расчете открытых передач в зависимости от заданных z1 , z2 по таблице Кудрявцева (табл. 7.2) определяются коэффициенты XΣ и X1 . Коэффициент смещения для второго колеса определяется как X2 = XΣ − X1 . Затем подсчитывается эвольвентная функция угла зацепления:
invαw = (2X Σ / zΣ )tgα + invα.
Находим угол неравносмещенного зацепления αw. Коэффициент воспринимаемого смещения:
|
z |
Σ |
|
cosα |
|
y = |
|
|
|
− 1 . |
|
|
|
|
|||
|
2 cosαw |
|
Межосевое расстояние:
αw = a + ym.
Коэффициент уравнительного смещения:
y = XΣ − y.
При расчете закрытых передач пользуются таблицами профессора В.Н. Кудрявцева.
Приведены таблицы двух вариантов в зависимости от передаточного
числа u1−2 = z2 : z1
189
1)2 ≥ u1−2 > 1 (см. табл. 7.3);
2)5 ≥ u1−2 > 2 (см. табл. 7.4).
Рассмотрим порядок пользования этими таблицами:
1. Если 2 ≥ u1−2 > 1, то в табл. 7.2 по заданному z1 находят коэффициенты X1 и X2 . Затем по табл. 7.3 определяют y . Если 5 ≥ u1−2 > 2 , то по заданному z1 определяют y и X1 и затем по табл. 7.5 находят X2 . Для обоих вариантов коэффициенты у и XΣ рассчитывают по формулам
XΣ = X1 + X2 ;
у= XΣ – y .
2.Подсчитывают все размеры зацепления по формулам табл. 7.1.
3.Вычисляют коэффициент перекрытия:
εα = |
r2 |
− r2 + |
r2 |
− r2 |
− a |
|
sin α |
|
, |
a |
b |
a |
b |
|
w |
|
w |
||
|
1 |
1 |
2 |
2 |
|
|
|
|
|
πmcosα
где αw – межосевое расстояние пары сопряженных колес.
Область возможных расчетных коэффициентов может быть представлена в виде соответствующего блокирующего контура, построенного для конкретной зубчатой передачи z1 и z2. Блокирующий контур представляет собой совокупность кривых, построенных в координатах, ограничивающих выбор расчетных коэффициентов смещения x1 и x2 и отделяющих зону допустимых значений, при которых нет заклинивания, подреза и заострения зуба и гарантирована допустимая величина коэффициента перекрытия. Пример блокирующего контура для зубчатой передачи z1 = 12, z2 = 15 приведен на рис. 7.8. Внутри контура нанесены тонкие линии, соответствующие коэффициентам смещения, которые обеспечивают выравнивание удельных скольжений (линия ν1 и ν2), равнопрочность зубьев по изгибу при одинаковой термообработке и одинаковых материалах обоих колес (линия α при ведущем колесе z1, линия δ при ведомом колесе z2).
Кроме того, нанесены линии, соответствующие толщинам зубьев: окружности вершин колес ( Sa1 = 0,25m, Sa2 = 0,25m), коэффициенту пере-
крытия εα = 1,2.
В справочнике по исправлению зубчатых колес приведено 215 блокирующих контуров для различных комбинаций чисел зубьев. Контуры выполнены для передач с прямозубыми колесами, изготовленными стандартным реечным инструментом с α = 20°; ha* = 1; c = 0,25 . Эти блокирующие
контуры приближенно могут быть использованы и для проектирования передач с косозубыми колесами.
190