Основы конструирования. Журнал лабораторных работ

Лабораторная работа № 3

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ КОСОЗУБОЙ ПЕРЕДАЧИ

Цель работы:

—получить представление о цилиндрической косозубой пе-

редаче;

—ознакомиться с геометрическими параметрами цилиндрической косозубой передачи;

—определить основные параметры цилиндрической косозубой передаче.

ОБЩИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ

Косозубыми называются цилиндрические колеса, у которых зубья расположены по винтовым линиям на делительном цилиндре (рис. 11).

Рис. 11. Схема цилиндрической косозубой передачи: β — угол наклона линии зуба; aw — межосевое расстояние

32

Вкосозубой передаче в отличии от прямозубой зубья входят

взацепление не сразу по всей ширине, а постепенно. При работе значительно снижает шум и динамические нагрузки, т.к. нагрузка передается по большей длине контактных линий. У пары сопряженных косозубых колес с внешним зацеплением углы наклона зубьев (β) относительно образующей делительного цилиндра равны по величине, но противоположны по направлению. Одно колесо левое, другое — правое. Чем больше угол наклона линии зубаβ, темвышеплавностьзацепления. Есликпередаченепредъявлять специальных требований, то колеса называют правыми, а шестерни — левыми.

Основные геометрические параметры колеса

Основные геометрические параметры цилиндрического косозубого колеса представлены на рис. 12.

Рис. 12. Основные геометрические параметры цилиндрического косозубого колеса

33

d — диаметр делительной окружности:

da — диаметр окружности вершин:

da d 2mn ;

dƒ — диаметр окружности впадин:

d f d 2,5mn ;

ha — высота головки косого зуба:

ha m; hƒ — высота ножки косого зуба:

hƒ = 1,25m;

h = ha + hf = 2,25m;

β — угол наклона линии зуба относительно образующей цилиндра (рис. 13).

Рис. 13. Угол наклона линии зуба относительно образующей цилиндра

34

У косозубого колеса расстояние между зубьями можно измерить в торцовом или окружном (t — t) и нормальном (n — n) сечениях. В окружном сечении получим окружной шаг Pt, в нормальном направлении — нормальный шаг Pn. Из рис. 13 видно, что Pt — окружной шаг:

Pt Pn , cos( )

где Pn — нормальный шаг; Px — осевой шаг.

Различными в окружном и нормальном направлениях будут и модули зацепления.

mt — окружной модуль:

где 8...15 (иногда 20

35

Внормальномсечениипрофилькосогозубасоответствуетисходному контуру инструментальной рейки и, следовательно, совпадает с профилем прямого зуба т = тn. Нормальный модуль должен соответствовать стандарту и являться исходной величиной при расчетах геометрических параметров.

aw — межосевое расстояние:

В косозубых передачах, меняя величину угла β, можно плавно менять диаметры начальных окружностей колес, что позволяет обеспечить стандартное значение aw с большой точностью.

36

Силы, действующие в зацеплении

Вкосозубойпередаче(рис. 14) нормальнаясилаFn составляет угол β с торцом колеса. Разложив Fn на составляющие, получим

tg( ) Fr Ft cos( )

Ft 2T1 . d2

где Fr — радиальная сила; Ft — окружная сила; Fa — осевая сила:

Fa Ft tg .

Рис. 14. Силы, действующие в зацеплении цилиндрической косозубой передачи

При определении направлений сил учитывают направление вращения колес и направление наклона зуба (правое или левое) (см. рис. 12 и 13).

Осевая сила Fa дополнительно нагружает подшипники, возрастая с увеличением β, поэтому для косозубых колес принимают

β = 8...18° (20°).

37

Оборудование, приборы, инструменты:

—редуктор или лабораторная установка зубчатой пары;

—штангенциркуль;

—линейка;

—калькулятор;

—транспортир.

Порядок выполнения работы

Задание № 1

Выполнить эскиз зубчатой пары (рис. 15).

Рис. 15

38

Размеры занести в таблицу.

Задание № 2

Определить основные параметры передачи а. Передаточное число U:

Uz2 z1

б. Определить нормальный модуль mn из соотношения геометрических параметров шестерни:

39

Полученные значения mn округлить по ГОСТ. Таким образом, mn

в. Определить коэффициенты смещения X1 и X2: Для шестерни:

г. Проверить правильность вычисления:

д. Определить коэффициент осевого перекрытия εβ:

Для того чтобы зубчатое колесо имело несущую способность косозубого колеса, необходимо выполнить условие:

40