Расчет зубчатой конической передачи:

Рис. 1.3 Схема конической передачи

1 – шестерня, 2 – колесо

Примечания:

1. Далее в тексте все размеры, относящиеся к шестерне, обозначаются подстрочным индексом 1, а к колесу – индексом 2.

2. Для упрощения расчетов рассматриваются только колеса с прямыми зубьями.

Диаметр внешней делительной окружности колеса:

, м

где θ_Н= 0,85;

[σ]_Н– в Па;

Рассчитанный диаметр d_e2округляется в большую сторону до стандартного значения из ряда (мм):

50 56 63 71 80 90 100 112 125 140 160 180 200 225 250 280 315 355 400 450 500 560 630 710 800 900 1000

Угол делительного конуса колеса:

δ₂=arctg u.

Конусное расстояние:

, м

Ширина колес b = 0,285 · R_e

Внешний торцовый модуль передачи:

, м

где θ_F = 0,85.

Округление модуля до стандартной величины можно не производить.

Числа зубьев колеса и шестерни:

Полученные значения округляют в большую сторону до целого числа и уточняют внешний торцовый модуль передачи .

Фактическое передаточное число:

Допускаемое отклонение от заданного передаточного числа не должно быть более 4%.

Окончательные размеры колес (рис. 1.4):

Рис. 1.4 Коническая передача

Углы делительных конусов:

• колеса δ₂ = arctg u_Ф

• шестерни δ₁ = 90° – δ₂

Делительные диаметры:

• шестерни d_e1 = m_e · Z₁, м

• колеса d_e2 = m_e · Z₂, м

Внешние диаметры:

• шестерни d_ae1 = d_e1 + 2 · (1 + x_e1) · m_e · cos δ₁, м

• колеса d_ae2 = d_e2 + 2 · (1 + x_e2) · m_e · cos δ₂, м

где коэффициент смещения для шестерни x_e1принимают из таблицы 1.6:

табл. 1.6

Z1	xe1при передаточном числеu
	1,0	1,25	1,6	2,0	2,5	3,15	4,0	5,0
15	–	0,18	0,31	0,40	0,45	0,48	0,50	0,51
16	–	0,17	0,30	0,38	0,43	0,46	0,48	0,49
18	0	0,15	0,28	0,36	0,40	0,43	0,45	0,46
20	0	0,14	0,26	0,34	0,37	0,40	0,42	0,43
25	0	0,13	0,23	0,29	0,33	0,36	0,38	0,39
30	0	0,11	0,19	0,25	0,28	0,31	0,33	0,34
40	0	0,09	0,15	0,20	0,22	0,24	0,26	0,27

Коэффициент смещения для колеса x_e2 = – x_e1.

Силы в зацеплении:

• окружная сила , Н

где d_m2 = 0,857 · d_e2, м;

• осевая сила на шестерне F_a1 = F_t · tg 20° · sin δ₁, Н

• радиальная сила на шестерне F_r1 = F_t · tg 20° · cos δ₁, Н

• осевая сила на колесе F_a2 = F_r1, Н

• радиальная сила на колесе F_r2 = F_a1, Н

Проверка зубьев колес по напряжениям изгиба:

Расчетное напряжение изгиба:

• в зубьях колеса

• в зубьях шестерни

где коэффициент K_FVвыбирают для прямозубых колес по таблице 1.4, условно принимая их точность на одну степень грубее фактической. Окружную скорость для определенияK_FVвычисляют на среднем диаметре колесаd_m2.

Коэффициенты Y_F1иY_F2принимают по таблице 1.3 по эквивалентным числам зубьев

где β_m = 35°.

Проверка зубьев колес по контактным напряжениям:

Расчетное контактное напряжение:

где коэффициент K_HVвыбирают для прямозубых колес по таблице 1.5, условно принимая их точность на одну степень грубее фактической. Окружную скорость для определенияK_HVвычисляют на среднем диаметре колесаd_m2.