5. Расчет открытой передачи

В проектируемом приводе открытая передача является второй ступенью.

В разрабатываемом проекте конструируется коническая зубчатая передача открытого типа.

Расчет открытой зубчатой передачи проводится аналогично расчету закрытой зубчатой передачи в два этапа: первый— проектный расчет с целью определения геометрических параметров передачи; второй— проверочный.

5.1 Проектный расчет открытой конической передачи

Определяем главный параметр конической передачи – внешний делительный диаметр колеса

где: – коэффициент, учитывающий распределение нагрузки по ширине венца. Для прирабатывающихся колес с прямыми зубьями =1;

– коэффициент вида конических колес. Для прямозубых колес =1

Округляем до ближайшего значения из ряда нормальных линейных размеров по табл. 13.15 [1]

Принимаем

Углы делительных конусов шестерни и колеса

Внешнее конусное расстояние

Ширина зубчатого венца шестерни и колеса

где: – коэффициент ширины венца, =0,285

По ряду R_a40 табл. 13.15 [1] принимаем

Внешний окружной модуль

где: – коэффициент, учитывающий распределение нагрузки по ширине венца. Для прирабатывающихся колес с прямыми зубьями =1;

– коэффициент вида конических колес, для прямозубых =0,85

Так как передача открытая, то увеличиваем внешний окружной модуль на 30% из-за повышенного изнашивания зубьев

Число зубьев колеса и шестерни

Фактическое передаточное число и проверка его отклонения от заданного

Действительные углы делительных конусов шестерни и колеса

По табл. 4.6 [1] выбираем коэффициент смещения инструмента

Внешние диаметры шестерни и колеса:

Делительный диаметр

а) шестерня

б) колесо

Диаметр вершин зубьев

а) шестерня

б) колесо

Диаметр впадин зубьев

а) шестерня

б) колесо

Средний делительный диаметр

Уточняем внешнее конусное расстояние для построения

5.2 Проверочный расчет открытой конической передачи

Проверяем пригодность заготовок из условий

так как заготовка шестерни подходит.

следовательно заготовка колеса подходит.

Проверяем контактные напряжения

где

- коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями прямозубых колес и колес с круговыми зубьями;

;

- коэффициент динамической нагрузки, зависящий от окружной

скорости колес и степени точности передачи по табл. 4.2 и 4.3 [1] (9 степень точности),

– окружная скорость

- окружная сила в зацеплении, Н

так как , недогрузка передачи составляет 6,4%, что в пределах допускаемых отклонений.

Проверяем напряжения изгиба зубьев шестерни и колеса

где: - коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями прямозубых колес и колес с круговыми зубьями,

- коэффициент, учитывающий распределение нагрузки по ширине венца. Для прирабатывающих колес с прямыми зубьями

- коэффициент динамической нагрузки, зависящий от окружной скорости колес и степени точности передачи,

- коэффициенты формы зуба шестерни и колеса. Определяются по табл. 4.7 [1] в зависимости от эквивалентного числа зубьев шестерни и колеса

- коэффициент, учитывающий наклон зуба.

так как 104,4<198,8, что удовлетворяет условиям.

так как 108,75< 256, что удовлетворяет условиям.

Полученные данные сводим в таблицу

Табл. 6 Параметры открытой зубчатой конической передачи

Проектный расчет
Параметр	Значение			Параметр		Значение
Внешнее конусное расстояние	282,39			Внешний делительный диаметр: шестерни колеса		83,3 558,6
Внешний окружной модуль	2,45			Внешний диаметр окружности вершин: шестерни колеса		89,46 559,13
Ширина зубчатого венца	80			Внешний диаметр окружности впадин: шестерни колеса		78,79 557,54
Число зубьев: шестерни колеса	34 228
Вид зубьев	прямые			Средний делительный диаметр: шестерни колеса		71,39 478,72
Угол делительного конуса: шестерни колеса	8,48146 81,51854
Проверочный расчет
Параметр			Допускаемые значения		Расчетные значения	Примечание
Контактные напряжения			414,4		387,71	Недогрузка передачи 6,4%
Напряжения изгиба			256		108,75
			198,8		104,4

6. Нагрузки валов редуктора

6.1 Силы в зацеплении

В редукторе будут следующие силы в зацеплении

Окружная сила

Радиальная сила

Осевая сила

6.2 Консольные силы

В проектируемом приводе конструируются открытая зубчатая коническая передача, определяющая консольную нагрузку на выходной конец тихоходного вала. Кроме того, консольная нагрузку вызывает муфта, соединяющая редуктор с двигателем.

Консольные силы в открытой передаче

Окружная

Радиальная

Осевая

Консольная сила на муфте

6.3. Силовая схема нагружения валов привода

Рис. 2 Силовая схема нагружения

Полученные данные сводим в таблицу

Табл. 7 Силы в зацеплении закрытой передачи и консольные силы

	Параметр	Шестерня	Колесо
Закрытая передача	Ft, Н	1671,8
	Fr, Н	616,2
	Fa, Н	266,8
Открытая передача	Ft, Н	4275,6
	Fr, Н	1522,4	227
	Fa, Н	227	1522,4
Муфта	FМ, Н	710,1