9. Геометрический расчёт зацепления конических зубчатых передач

Расчёт геометрических параметров конических прямозубых передач регламентируется ГОСТ 19624-74, а передач с круговыми зубьями – ГОСТ 19326-73.

Термины и обозначения, относящиеся к геометрическим параметрам конических передач, даются для прямозубых передач в соответствии с ГОСТ 16530-70, а для передач с круговыми зубьями – ГОСТ19325-76.

Основные геометрические соотношения в конических передачах приведены в нижеследующих табл. 9.1-9.3.

10. Виды повреждений зубьев конических колёс

Зубья конических колёс получают такие же эксплуатационные повреждения как и зубья цилиндрических колёс:

 усталостное контактное выкрашивание, наблюдаемое вблизи полюсной линии зацепления колёс, имеющих твёрдость рабочих поверхностей зубьев ниже 45HRC и работающих в закрытых корпусах с обильной жидкой смазкой;

 усталостное разрушение зубьев, возникающее в закрытых передачах, работающих с обильной жидкой смазкой, имеющих твёрдость зубьев обеих колёс пары свыше 50HRC, как следствие зарождения и развития в корне зубьев таких колёс усталостной изгибной трещины;

 отслаивание твёрдого упрочнённого поверхностного слоя зубьев в передачах с цементованными или нитроцементованными зубьями колёс, вызываемое зарождением и развитием усталостных контактных трещин под этим слоем;

 абразивный износ зубьев, наблюдаемый в основном в открытых передачах, а также в закрытых – при недостаточной защите зацепления от попадания абразивных частиц;

 местные или общие остаточные деформации зубьев, возникающие при действии неучтённых перегрузок статического или динамического характера.

Таблица 9.1

Основные размеры конических зубчатых колёс с прямыми, тангенциальными и круговыми зубьями (осевая форма I ) при межосевом угле =90^о

Параметр зацепления	Формула
Внешнее конусное расстояние Ширина венца Среднее конусное расстояние Наибольшая высота: зубьев (у торца) головки зубьев (у торца) ножки зубьев (у торца) Окружная толщина зуба по внешней делительной окружности Угол: ножки зубьев делительного (начального) конуса конуса вершин конуса впадин Диаметр: внешней делительной окружности внешний вершин Расчётное базовое расстояние (от вершины делительного конуса до основания наружного конуса) Эксцентриситет для тангенциальных зубьев Угол наклона: тангенциальных зубьев у торца круговых зубьев	Re=0,5mtez b0,3Re(kbe=b/Re0,3) Rm=Re-0,5b1 he=htemte+c, где hte=cosm; c=0,2mte hae1=(hte+x1cosm)mte; hae2=2htemte-hae1 hfe1=he-hae1; hfe2=he-hae2 se1=(0,5+2x1tgn+x)mte; se2=mte-se1 tgf1=hfe1/Re; tgf2=hfe2/Re tg1=z1/z2; 2=90o-1 a1=1+f2; a2=2+f1 f1=1-f1; f2=2-f2 de1=mtez1; de2=mtez2 dae1=de1+2hae1cos1 dae2=de2+2hae2cos2 A1=Recos1-hae1sin1; A2=Recos2-hae2sin2 е=Rmsinm sine=e/Re e=m+∆, где ∆=b(CA-CB/Rm); CA=57,3/dинcosm; CB=28,65tgm; dин=(1,72,1)Rm
 Обозначает величину в долях модуля.

Таблица 9.2

Основные размеры конических зубчатых колёс с постоянной шириной дна впадины (осевая форма II )

Параметр зацепления	Формула
Среднее конусное расстояние Ширина зубчатого венца Внешняя конусная дистанция Высота головки зуба посредине ширины венца Окружная толщина зуба в среднем нормальном сечении Промежуточная расчётная величина (определяется при m0 и округляет- ся до целого числа, кратного 10) Сумма углов ножек зубьев шестерни и колеса в минутах Угол ножки зубьев (округлить до 1) Поправка высоты головки при переходе на внешний конус Наибольшая высота: головки зубьев (по торцу) зуба по торцу	Rm=mnmz/2cosm b0,35Rm (kbm=b/Rm0,35) Re=Rm+0,5b1 ha1=(ha+x1)mnm;, ha2=2hamnm-ha1; где ha=1 snm1=(0,5+2x1tgn+x1)mnm; snm2=mnm-snm1 a=(C1-C2Rm)/z, где C1=10800tgm/tgn; C2=2C1sinm/dин; dин=(1,5…2,3)Rm При m0 f=a cosecm; при m=0 f=10800ctgn/z f1=fSnm2/mnm; f2 = f - f1 ∆ha1=0,5b tgf2; ∆ha2=0,5b tgf1 hae1=ha1+∆ha1; hae2=ha2+∆ha2 he=2ha+c+∆ha1+∆ha2
Примечание. Величины , a, f, de, dae, A определяют так же, как при форме зуба I.

Таблица 9.3

Основные размеры конических колёс с равновысокими зубьями (осевая форма III )

Параметр зацепления	Формула
Высота зуба Высота головки зуба Угол начального, наружного и внутреннего конусов Окружная толщина зуба в среднем нормальном сечении	h=2hamnm+c, где ha=1; c=0,25mnm ha1=mnm(ha+x1); ha2=2hamnm-ha1 tg1=z1/z2; 2=90o-1 sn1=(0,5+2x1tg0n+x)mnm; sn2=mnm-sn1
Примечание. Величины de, dae и A определяют так же, как при осевой форме зуба I.