3229

колес с твердостью поверхностей зубьев НВ 350 KH = 1,2, при твердости > НВ 350 KH = 1,35.

При проверочном расчете значения KH уточняют.

Далее определяют числа зубьев колес. Для шестерни

z1min 17cos 1 cos3 .

Рекомендуется выбирать z1 18 30 .

Число зубьев колеса z2 z1u . Так как найденные значения z1 и z2 округляют до целых чисел, то после этого следует уточ-

Остальные параметры передачи определяют по табл. 3.13.

Проверку зубьев конических колес на выносливость по напряжениям изгиба выполняют по формуле

окружности, соответствующей среднему диаметру колеса; d 1 ,

179

d 2 - средние делительные диаметры колес: M 1 , M 2 - вра-

Здесь K F - коэффициент нагрузки при расчете на изгиб, выбираемый так же, как и для цилиндрических прямозубых колес; Ft - окружная сила, которую считают приложенной по

для цилиндрических зубчатых колес.

Может оказаться, что размеры зубчатых колес с высокой твердостью рабочих поверхностей зубьев будут определяться прочностью зубьев на изгиб. В этом случае проектный расчет на изгиб выполняют для среднего модуля

Коэффициент ширины зубчатого венца относительно среднего модуля

181

§3.9. Конические зубчатые колеса

скруговыми зубьями

Для расчета конических колес с круговыми зубьями (рис. 3.6) их заменяют биэквивалентными цилиндрическими прямозубыми колесами с диаметрами dv1 и dv 2 (рис. 3.6, б). В ре-

зультате этого во - первых, круговые зубья приводятся к прямым, во - вторых, конические колеса приводятся к цилиндрическим, имеющим профиль, близкий к профилю зуба конического колеса в его среднем нормальном сечении. Расчетные формулы для рассматриваемых колес приводятся по аналогии с формулами для цилиндрических косозубых колес.

Наименования и обозначения геометрических параметров даны по ГОСТ 16202-81. Рекомендуется принимать средний угол наклона зуба = 35°, при этом коэффициент, учиты-

приять таким же как и для косозубых цилиндрических колес:

= 0,8. В соответствии с изложенным, формула для расчета

на контактную прочность стальных конических колес с круговыми зубьями примет вид

182

Коэффициент нагрузки KH представляет собой произве-

дение трех коэффициентов, определяемых так же, как и для цилиндрических косозубых колес:

KH KH KH KHv .

Для проектного расчета служит формула, определяющая требуемую величину внешнего делительного диаметра колеса

стандартного значения (в мм) из рядов межосевых расстояний (см. стр. 46).

Коэффициент ширины зубчатого венца по отношению к

При выборе параметров передачи надо следить за выполнением условия b 10mte , где mte - внешний окружной модуль зубьев.

Коэффициент нагрузки при проектировочном расчете принимают KH = 1,20 - 1,25.

Таблица 3.14. Конические зубчатые колеса с косыми и круговыми сужающимися зубьями (форма 1)

при межосевом угле 90° (см. рис. 3.5, в)

Формула для проверочного расчета круговых зубьев на выносливость по напряжениям изгиба аналогична формуле (3.42) для цилиндрических косозубых колес:

Для конических зубчатых передач редукторов следует, как правило, назначать 7 - ю степень точности изготовления, но значения коэффициентов брать соответствующими 8 -й степени точности цилиндрических зубчатых колес.

Коэффициенты K F , K Fи YF определяют по тем же данным, что и для цилиндрических косозубых колес (см. § 3.3).

Коэффициент формы зубьев YF (см. стр. 54) надо выбирать по биэквивалентному числу зубьев

Формулы для расчета геометрических параметров передачи и колес приведены в табл. 3.14.

Окружная сила

185

где mn - средний нормальный модуль зубьев.

В конических передачах с косыми зубьями или криволи-

здесь - угол наклона оси зуба в средней точке венца зубчатого колеса.

Величина - определяется по таблице 3.15.

Радиальная сила для колеса Fr 2 и осевая сила для шестерни Fa1 определяются по формуле

Если Fa1 получается отрицательным, то вектор осевой си-

лы следует направить в противоположную сторону в сравнении с направлением, указанным на рис. 3.7, то есть к вершине конуса шестерни.

При положительном значении Fr1 радиальную силу следует направлять от точки контакта зубьев к оси вращения шестерни. При отрицательном значении Fr1 радиальную силу

следует направлять от точки контакта зубьев в направлении противоположном направлению, указанному на рис. 3.7.

186

Таблица 3.15. Величины множителя в формулах

(3. 62) и (3.63)

Сила Fr 2 должна быть направлена противоположно Fa1 , а сила Fa 2 противоположно силе Fr1 .

В передаче, указанной на рис 3.7, зуб шестерни левый, а зуб колеса - правый. Шестерня вращается по ходу часовой стрелки, если смотреть в направлении от основания конуса шестерни к его вершине. Поэтому в формулах (3.63) и (3.64)

= -1.

187

Глава 4. РАСЧЕТ ЧЕРВЯЧНЫХ ПЕРЕДАЧ

§ 4.1. Общие сведения

Червячные передачи применяются тех в случаях, когда оси вращения ведущего и ведомого валов перекрещиваются. Чаще всего эти оси образу-

ют между собой прямой угол.

По форме червяка различают передачи с цилиндрическими (рис 4.1, а) и глобоидными (рис 4.1, б)

червяками. Глобоидная поверхность создается вращением вокруг

некоторой прямой дуги окружности. Цилиндрические червяки, в свою очередь, подразделяют на архимедовы, конволютные и эвольвент-

ные. В осевом сечении профиль зуба архимедова червяка трапецеидальный. Линия пересечения профиля витка с плоскостью, перпендикулярной оси червяка, является архимедовой спиралью. Здесь рассмотрены только передачи с архимедовыми червяками.

Червячные передачи выполняют чаще всего в виде редукторов, реже - открытыми.

Червячные редукторы наиболее распространенных типов приведены в гл. 2.

Передаточное число червячной передачи

188