- •Зубчатые и червячные передачи
- •Часть III. Примеры расчетов
- •Общие исходные данные для расчета зубчатых передач
- •2. Проектировочный расчет зубчатых передач
- •2.1. Материалы и термообработка зубчатых колес
- •2.2. Режим работы передачи
- •2.3. Допускаемые напряжения
- •2.4. Коэффициенты расчетной нагрузки
- •2.5. Расчет основных параметров цилиндрических передач
- •2.6. Анализ конструктивных ограничений параметров
- •2.7. Расчет основных параметров конической передачи
- •2.8. Проверка выполнения конструктивных ограничений
- •3. Проверочный расчет зубчатых передач
- •3.1. Проверка механических свойств материалов зубьев
- •Коэффициенты расчетной нагрузки
- •3.3. Допускаемые напряжения
- •3.4. Проверочный расчет цилиндрических передач
- •3.5. Особенности расчета цилиндрических передач
- •3.6. Проверочный расчет конической передачи
- •4. Червячная передача
- •4.1. Исходные данные для расчета
- •4.2. Проектировочный расчет
- •4.3. Проверочный расчет
- •5. Список использованных источников
2.7. Расчет основных параметров конической передачи
Расчет основных параметров быстроходной ступени редуктора КЦ в соответствии с формулами [1, с.23, п.5.3] и [2, с.3, п.1.2] для трех вариантов ТО зубьев представлен в табл. 2.13. Для круговых зубьев принята осевая форма II.
Примечания к табл. 2.13 :
* – для вариантов ТО 2 и 3 условие прочности и жесткости входного вала [2, с.19] (dm1 1,35 dБ , где dБ = 8ТБ1/3 = 815,51/3 = 19,94 мм и 1,3519,94 = 26,9 мм dm1 = 21,8 и 19,09 мм) не выполняется.
**– параметры вариантов ТО 2 и 3 после корректировки их из условия
dm1 1,35 dБ
2.8. Проверка выполнения конструктивных ограничений
параметров конической передачи
2.8.1. По условию прочности и жесткости быстроходного вала [2, с.19,(7.3)] dm1 1,35dБ , где для конической передачи dБ 815,51/3 = 19,94 мм
В табл.2.13 для вариантов ТО 2 (ТВЧ1 + ТВЧ2) и 3 (Ц1 + Ц2) dm1< 1,35dБ, поэтому, приняв dm1 = 27 мм, в графе (2 и 3)** выполнен пересчет параметров : dе1= dm1 / (1 – 0,5Кbe) = 27 / (1 – 0,50,285) = 31,5 мм; dе2= dе1u = 31,56,3 = 198,4 мм ; по ГОСТ 12289 dе2 = 200 мм, после этого dе1 = 200 / 6,3 = 31,75 мм.
Расчет и уточнение остальных параметров см. в табл.2.13.
2.8.2. По условию обеспечения зазора С в пределах aWТ [2, с.19, формула (7.10)] :
С = аWТ – 0,5 (dae2 + dТ) 3 мм, (2.7)
Для определения внешнего диаметра вершин зубьев dae2 следует рас-считать основные размеры конических зубчатых колес [3, с.195] для осевой формы зубьев II. Расчет помещен в табл.2.14.
Диаметр тихоходного вала (табл. 2.11) dТ = 45 мм.
Таблица 2.14. Размеры конических зубчатых колес с осевой формой II
Параметр зацепления |
Варианты ТО |
||
наименование |
формула |
1 |
2 и 3 |
1 |
2 |
3 |
4 |
1. Высота головки зуба в среднем сечении, мм |
ha1= (1+ x1) mnm ha2 = 2 mnm- ha1 |
2,6233 1,0715 |
3,6455 1,2809 |
Окончание табл.2.14
1 |
2 |
3 |
4 |
|
ба в среднем сечении, мм |
Snm1= (0,5 + 2xn1tgn + + x1)mnm Snm2 = mnm – Snm1 |
3,7438 2,06 |
5,0993 2,6391 |
|
стояние, мм |
Rm = Re - 0,5b |
86,75 |
||
4. Суммарное число зубьев |
z = z12 + z22 |
76,9 4 |
57,71 |
|
ные величины |
С1 = 10800 tgm / tgn |
20775,4 |
||
dин = (1,5…2,3) Rm = 1,9Rm С2 = 2С1sinm / dин a = (C1 - C2Rm) / z a округление |
164,83
144,6 107,3 110 |
164,83
144,6 143 140 |
||
z2 в мин. |
f = a / sinm |
191,78 |
244,08 |
|
7. Углы ножек зубьев |
f1 = f Snm2 / mnm
f2 = f – f1 |
68 (1,1333 0) 124 (2,0667 0) |
83 (1,3833 0) 161 (2,6893 0) |
|
ловки при переходе на внешний торец |
ha1 = 0,5btgf2 ha2 = 0,5btgf1 |
0,5233 0,2868 |
0,6796 0,3501 |
|
9. Внешняя высота головки зуба |
hae1 = ha1 + ha1 hae2 = ha2 + ha2 |
3,1466 1,3583 |
4,325 1,631 |
|
10. Внешняя высота зуба |
С = 0,2mte k = C + ha1 + ha2 he1 = 2ha1 + k he2 = 2ha2 + k |
0,5263 1,3364 6,583 3,48 |
0,702 1,732 9,02 4,29 |
|
11. Внешний диаметр вер шин зубьев, мм |
dae1 = de1 +2hae1cos1 dae2 = de2 + 2hae2cos2 |
37,97 200,42 |
40,29 200,51 |
|
12. Расстояние от вершины до плоскости внешней окружности |
A1 = 0,5 dae2 – hae1sin1 A2 = 0,5 dae1 – hae2sin2 |
99,51 14,53 |
99,33 14,26 |
|
Тогда для вариантов ТО 1, 2 и 3 будем иметь:
Вариант ТО |
1 |
2 |
3 |
Примечание |
aWT , мм |
160 |
125 |
112 |
п.2.6.3 |
dae2 , мм |
200,42 |
200,51 |
|
|
С, мм |
37,3 |
2,25 |
– 10,8 |
|
при dТ = 42 мм |
– |
3,75 |
– |
|
Как показали расчеты, при aWТ = 112 мм в 3-м варианте ТО (Ц1 + Ц2) размещение конического колеса невозможно (С = – 10,8 мм). Другими словами, при заданных нагрузках назначать ТО Ц1+Ц2 для тихоходной ступени редуктора КЦ нецелесообразно, так как необходимо увеличивать aW , как минимум до 125 мм (вариант 2) при одновременном уменьшении dТ до 42 мм, что обеспечивается ТО ТВЧ1 + ТВЧ2.