12.2 Определение величин технических требований

12.2.1 Определение величин боковых зазоров в зацеплении [42]

При проектировании зубчатой передачи необходимо рассчитать гарантированный боковой зазор (наименьший из возможных в передаче) и выбрать из стандарта такой вид сопряжения, чтобы обеспечивалось условие:

, (12.1)

где -гарантированный боковой зазор по стандарту;

-расчетное значение необходимого бокового зазора.

Величина необходимого бокового зазора рассчитывается по формуле:

, (12.2)

где - часть бокового зазора для обеспечения температурной компенсации, (мм);

- часть бокового зазора, необходимая для нормальных условий смазки, (мм).

Например, для цилиндрических зубчатых передач величину можно определить по формуле:

, (12.3)

где - межосевое расстояние передачи, мм;

- угол профиля исходного контура ();

, - коэффициенты линейного расширения материала колес и корпуса редуктора соответственно (таблица 5.5);

, - отклонение температуры колес и корпуса от нормальной (20ºС).

, , (12.4)

t₁, t₂ - рабочая температура зубчатых колес и корпуса.

Рабочую температуру колес редуктора рекомендуется принимать в интервале 75 … 85 ºС, а рабочую температуру корпуса редуктора 50 … 60 ºС.

Величину определяют по эмпирической формуле:

,(мкм) (12.5)

где - нормальный модуль, мм.

Меньшие значения следует принимать для тихоходных зубчатых передач, а бóльшие для высокоскоростных передач.

Пример.

Для зубчатой цилиндрической передачи, имеющей стальные колеса и чугунный корпус определить величину наименьшего бокового зазора, предотвращающего заклинивание передачи и обеспечивающего нормальную смазку. Выбрать сопряжение по ГОСТ 1643 - 81. При работе передачи температура колес достигает , а корпуса редуктора. Межосевое расстояниемм, модульмм,

Решение.

Часть бокового зазора, необходимого для обеспечения температурной компенсации, :

.

По ГОСТ 1643 - 81 (таблица 12.2) ближайшее большее значение , что соответствует виду сопряжения В.

Условие выполняется 140 мкм> 102мкм.

Таблица12.2 - Гарантированный боковой зазор j_nmin [31]

Вид сопряжения	Межосевое расстояние а, мм
	До 80	80 - 125	125 - 180	180 - 250	250 - 315	315 - 400	400 - 500	500 - 630
Н E D C B A	0 30 46 74 120 190	0 35 54 87 140 220	0 40 63 100 160 250	0 46 72 115 185 290	0 52 81 130 210 320	0 63 89 140 230 360	0 63 97 155 250 400	0 70 110 175 280 440

Для конических зубчатых передач также рассчитывают необходимый боковой зазор и выбирают из стандарта на конические передачи ГОСТ 1758 - 81 вид сопряжения, при котором соблюдается условие

, (12.6)

где - гарантированный боковой зазор по ГОСТ 1758 - 81

- расчетное значение необходимого бокового зазора.

Величина определяется:

, (12.6)

где - часть бокового зазора для обеспечения температурной компенсации;

- часть бокового зазора, необходимая для нормальных условий смазки.

Величина находится по формуле[42]:

, (12.6)

где Re – конусное расстояние, мм

, - половины углов при вершинах делительных конусов шестерни и колеса соответственно;

,- коэффициенты линейного расширения материала колес и корпуса редуктора соответственно;

,- отклонение температуры колес и корпуса от 20ºС.

, ,

α - угол профиля исходного контура (α = 20 ⁰).

Величины α₁, α₂, t₁, t₂ выбирают такими же, как для цилиндрических зубчатых передач.

Величину определяют по формуле

, (мкм), (12.7)

где - модуль в нормальном сечении зуба по большому торцу, мм,

Для червячных передач также рассчитывают необходимый боковой зазор и выбирают из стандарта на червячные передачи ГОСТ 3675 - 81 такой вид сопряжения, чтобы обеспечивалось условие

, (12.8)

где - гарантированный боковой зазор по ГОСТ 3675 – 81;

- расчетное значение необходимого бокового зазора.

Величину вычисляют по формуле:

, (12.9)

где - часть бокового зазора для обеспечения температурной компенсации;

- часть бокового зазора, необходимая для нормальных условий смазки.

Величину находят по формуле:

(12.10)

где - угол профиля червяка в осевом сечении;

- угол подъема винтовой линии червяка;

, - коэффициенты линейного расширения материала червяка и колеса;

- коэффициент линейного расширения материала корпуса;

- рабочая температура передачи, ºС;

- рабочая температура корпуса, ºС;

- межосевое расстояние, мм;

,- диаметры червяка и колеса, мм.

Ориентировочно можно принимать:

для передач 6 и 9 степени точности =55 ºС,=40 ºС,

для передач 7 и 8 степени точности =80 ºС,=50 ºС.

Величину определяют по формуле

, (мкм), (12.11)

где m - осевой модуль, мм.

Меньшее значение принимают для тихоходных передач, а большее – для быстроходных передач.