0154 / DM

В этом случае необходимо:

1) увеличить ba , т.е. ширину венца bW ,не меняя межосевое расстояние;

2)увеличить межосевое расстояние, не меняя значение ba ;

3)подобрать новую марку стали или другую термическую обработку, которые обеспечат более высокие допускаемые напряжения зубчатых колес.

3.2.2 Проверочный расчет зубьев на выносливость при изгибе

Расчетная формула

гибе, Н/мм,

mn — модуль нормальный (для прямозубых колес mn=m), мм;

bw — ширина венца, мм;

F , F — фактические (расчетные) и допускаемые напряжения при изгибе, МПа;

41

Т а б л и ц а 3.7 - Выбор коэффициента YF

В н е ш н е е з а ц е п л е н и е

Y — коэффициент, учитывающий перекрытие зубьев. Для прибли-

женных расчетов принимают Y 1.

Y — коэффициент, учитывающий наклон зубьев:

для прямозубых колес

Y 1,

для косозубых колес

Y 1 .

140

KF — коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями.

Для прямозубых колес KF 1 .

Для косозубых передач при степени точности 6 — KF 0,72 , при степени точности 7 — KF 0,81, при степени точности 8 — KF 0,91, при степени точности 9 — K F 1,02 .

KF — коэффициент, учитывающий распределение нагрузки по ширине зубчатого венца при изгибе, определяется по таблице 3.5.

K FV — коэффициент, учитывающий динамическую нагрузку при изгибе, возникающую в зацеплении, определяется по таблице 3.8.

42

Значительная недогрузка по напряжению от изгиба может быть уменьшена в общем случае за счет уменьшения модуля зацепления. Однако, уменьшение модуля может привести к нарушению рекомен-

где F — фактическое напряжение изгиба, МПа.

43

4РАСЧЕТ КОНИЧЕСКОЙ ПЕРЕДАЧИ

4.1Проектный расчет прямозубой конической передачи

4.1.1Расчетные коэффициенты конических зубчатых передач

Коэффициент ширины шестерни относительно среднего диамет-

ра bd1 при консольном расположении шестерни относительно опор вала

Это условие ограничивает уменьшение модуля зуба с увеличением b при приближении к вершине конуса, что может привести к поломке при перекосе зубьев.

Коэффициент ширины шестерни относительно конусного расстоя-

Примечание - Допускается использовать вместо Kbe обозначение be .

Предварительно следует принять Kbе 0,285 с последующим его

уточнением.

4.1.2 Диаметр внешней делительной окружности колеса, мм,

закрепления (см. п. 2.8.2);

U — передаточное число конической передачи;

H — допускаемое контактное напряжение для прямозубых колес,

МПа (см. п. 2.4 а).

При Kbe 0,285 формула упрощается

44

40, 50, 63, 80, (90), 100, (112), 125, (140), 160, (180), 200, (225), 250, (280), 315, (355), 400

В скобках даны значения второго ряда.

При определении de2 для коническоцилиндрических редукторов

необходимо учитывать компоновку передач с тем, чтобы ведомое коническое зубчатое колесо не задевало третий вал (см. рисунок 1).

Поэтому необходимо, вначале определить de2 из габаритных огра-

ничений, а затем подобрать материал и выполнить проверочные расчеты.

Т а б л и ц а 4.1 - Рекомендуемые основные стандартизованные параметры конических передач по ГОСТ 27142-86

45

4.1.3 Определение основных геометрических размеров прямозубых конических зубчатых колес

Определяем ширину конического колеса bW при kbe =0.285 по таблице 4.1 или по формуле

me bW .bm*

Допускается применение нестандартных модулей me, если это не связано с применением специального инструмента. При нарезании зубьев на зубострогальных станках модули могут быть нестандартными и дробными.

числа.

Уточняем de2

de2 z2 me .

Фактическое передаточное число:

Uф z2 z1 .

Проверяем отклонение от заданного передаточного числа

U U Uф 100% 4%

U

В дальнейших расчетах полагаем U Uф .

46

Средние делительные диаметры шестерни (индекс i=1) и колеса (индекс i=2)

di m zi ,

где m — средний делительный модуль

mme 1 0,5Kbe .

4.1.4Остальные геометрические параметры прямозубых конических колес

Для геометрического расчета принимаем:

а) осевая форма зуба: 1-я форма — нормально понижающиеся зубья, когда вершины делительного (начального) и внутреннего конусов совпадают;

б) исходный контур: стандартизованный, W 20 ; в) коэффициент смещения х = 0.

Геометрические зависимости для конических зубчатых колес с косыми (тангенциальными) и спиральными зубьями см. в справочной литературе.

Высота головки зуба на внешнем делительном диаметре

hae me .

Высота ножки зуба на внешнем делительном диаметре

hfe 1,2me .

Высота всего зуба на внешнем делительном диаметре

he hae h fe 2,2me .

Диаметры вершин и впадин зубьев на внешнем делительном диаметре (для шестерни индекс i=1, для колеса i=2):

daei dei 2hae cos i me Zi 2 cos i , d fei dei 2h fe cos i me Zi 2,4 cos i .

48

Толщина зуба по дуге внешнего делительного конуса

где pe — шаг окружной делительный.

Т а б л и ц а 4.2 - Сводная таблица основных геометрических параметров конической зубчатой передачи (быстроходная ступень)

4.1.5 Усилия в зацеплении конических колес

Для прямозубой передачи:

а) среднее окружное усилие на шестерне и колесе, Н,

Ft Ft1 Ft2 2000 T1 , d1

где Т1 – крутящий момент на шестерне ( на I валу) , Н∙м.

49

б) радиальная сила на шестерне (колесе)

Fr1(2) Ft tg cos 1(2), Н ,

где 20 ; в) осевая сила на шестерне (колесе)

Fa1(2) Ft tg sin 1(2), Н ,

Отметим, что Fa1 Fr2 , а Fa2 Fr1

ПримечаниеДля передач с косыми и круговыми зубьями формулы для определения сил в зацеплении см. справочную литературу.

4.2 Проверочный расчет конической прямозубой передачи

4.2.1 Проверочный расчет зубьев на контактную выносливость

Расчет прямозубых колес ведется по формуле

de2 — внешний делительный диаметр, мм;

U — фактическое передаточное число конической передачи;

H и H — соответственно фактическое (расчетное) и допускаемое контактные напряжения, МПа;

KH , K Hv — расчетные коэффициенты ;

Kbe — коэффициент ширины колеса по Re (см. п. 4.1.3).

KH — коэффициент неравномерности нагрузки по длине зуба выбирается по таблице 4.3 в зависимости от вида опор (подшипников

50