8. Расчёт конических зубчатых

колёс.

Расчёт конических зубчатых колёс целесообразно выполнять, ориентируясь на зависимости, приведенные в разделе 7 для цилиндрических колёс.

Расчёт контактных напряжений допускается выполнять по упрощенной формуле

Рис. 8.1

Рис.8.1

,(8.1)

г

Рисунок 8.1 .Коническая зубчатая передача

де R – среднее конусное расстояние R= R_e – 0.5b. R_e – внешнее конусное расстояние.

Коэффициент нагрузки К_Н принимается таким же, как и для цилиндрических прямозубых передач, при условии, что степень точности конических колёс на единицу выше, чем цилиндрических. Т₂ – вращающий момент на колесе (Нмм); b- ширина зубчатого венца.

Проектировочный расчёт начинают с определения внешнего делительного диаметра колеса: (8.2)

Для прямозубых передач K_d =99, для колёс с круговыми зубьями K_d =86.

Таблица 8.1.

Формулы расчёта геометрии прямозубых конических колёс

(8.2)

Полный расчёт конических колёс с круговыми зубьями приведен в источнике

[3 стр.51-54].

Полученные по формуле (8.2) значения d_e2 округляют (в мм.) по ГОСТ 12289-76

50; (56); 63; (71); 80; (90); 100; (112); 125; (140); 160; (180); 200; 250; 280; 315; 355; 400; 450; 500; 560; 630; 710; 800; 900; 1000; 1120; 1250; 1400; 1600.

Предпочтительными являются значения без скобок.

Номинальные значения передаточных чисел U желательно округлить по

ГОСТ 12289-76 : 1; (1.12); 1.25; (1.40); 1.6; (1.8); 2; (2.24); 2.5; (2.8); 3.15; (3.55); 4.0; (4.5); 5.0; (5.6); 6.3.

Предпочтительными являются значения без скобок. Фактические отклонения не должны превышать 3%.

Коэффициент ширины зубчатого венца Ψ_bRe =b / R_e при проектировании редукторов рекомендуется принимать Ψ_bRe = 0,285.

Коэффициент К_Нβ принимают предварительно для колёс с твёрдостью поверхности зубьев НВ менее 350 от 1,2 до1,35; при твёрдости НВ более 350 от 1,25 до 1,45. (см. раздел 7)

Далее при проверочном расчёте значение коэффициента нагрузки уточняют.

Число зубьев шестерни рекомендуется выбирать Z₁ = 18-32.

Число зубьев колеса Z₂ = Z₁U.

Так как найденные значения числа зубьев округляют до целого, то необходимо затем уточнить передаточное число U = Z₂ / Z₁ и угол δ₂ = arс tq u.

Внешний окружной модуль m_e округлять не обязательно.

Проверку зубьев конических прямозубых колёс на выносливость по напряжениям изгиба выполняют по формуле: , (8.3)

где K_F – коэффициент нагрузки при расчёте на изгиб, выбираемый так же, как и для цилиндрических колёс. F_t – окружная сила, которую считают приложенной по касательной к средней делительной окружности F_t = 2T₂ / d₂ ;

Υ_F –коэффициент формы зуба (см. радел 7) , выбираемый в зависимости от эквивалентного числа зубьев ( для косозубых передач); ζ_F ≈ 0.85 – коэффициент понижения несущей способности конических передач по сравнению с цилиндрическими; m- средний расчётныё модуль зацепления. Допускаемое напряжение

[σ_F] выбирают так же, как и для цилиндрических передач ( см. раздел 7).

Расчёт ведут, как и для цилиндрических передач, по тому колесу, для которого отношение [σ_F] / Υ_F меньше.