3.7 |
Середній нормальний модуль mnm, мм |
|
||
|
mnm = mte |
R m |
. |
(28) |
|
|
|||
|
|
Re |
|
|
3.8 |
Діаметр середнього ділильного кола шестерні та колеса dmi, мм |
|
||
|
dm1 = Z1 mnm; dm2 = Z2 mnm . |
(29) |
||
3.9 У конічних передачах при u > 1 для підвищення опору затненню рекомендується виконувати шестерню з позитивним зсувом xe1, а колесо з рівним по абсо-
лютному значенню негативним зсувом xe2. Значення xe2 для прямозубих передач установлений ГОСТ 19624-74.
Відносний зсув xe1 для шестерні приймається по таблиці Д.1 (додаток Д). Відносний зсув колеса xe2, мм
xe2 = − xe1 |
(30) |
3.10 Колова швидкість відповідна середньому діаметру ділильного конуса Vср, м/с
V |
= π mnm Z1 n1 . |
(31) |
||
ср |
60 |
1000 |
|
|
|
|
|
||
По отриманому значенню швидкості в залежності від призначення та умов роботи передачі призначають ступінь точності (додаток Д, таблиця Д.2).
4 Перевірочний розрахунок |
|
4.1 Коефіцієнт розрахункового навантаження [2,127] |
|
KH = KHβ KHV KHα . |
(32) |
де KHβ - коефіцієнт, що враховує розподіл навантаження по ширині зубчатого вінця (див.п. 3.1 );
KHV - коефіцієнт динамічного навантаження, що залежить від колової швидкості коліс і ступеня точності передачі. Знаходиться по таблиці Е.1 (додаток Е) з зниженням ступеня точності на одну ступінь;
KHα − коефіцієнт, що враховує розподіл навантаження між зубами колеса (додаток Е).
4.2 Розрахункові контактні напруження σH, МПа
|
Eпр T1 KH |
|
|
u |
2 |
+1 |
|
|
|
σH =1,18 |
|
|
|
|
, |
||||
2 |
b sin(2α) |
|
|
u |
|
|
|||
|
θH dm1 |
|
|
|
|
|
|
||
де α - кут зачеплення, α = 20°.
4.3 Завантаження зачеплення по контактним напруженням ∆σH, %
∆σH = [σH ] 100% .
σH
(33)
(34)
10
Припускається перевантаження передачі ∆σH не більш 5%. Якщо умова три-
вкості не виконується, то варто змінити ширину вінця, або збільшити зовнішній ділильний діаметр колеса, або призначити інші матеріали коліс, або іншу термообробку і перерахувати допускні контактні напруження.
4.4 Коефіцієнт навантаження при згині KF
K F = K Fβ KFV K Fα , |
(35) |
де K Fβ - коефіцієнт, що враховує нерівномірність розподілу навантаження по довжині зубів (додаток В, рисунок В.1);
KFV - коефіцієнт, щовраховуєдинамічнідіїнавантаження(додатокЕ, таблицяЕ.1);
KFα - коефіцієнт, що враховує розподіл навантаження між зубами. У зв'язку з недостатньою розробкою методів розрахунку конічнихпередач на тривкість можнаприблизно прийняти для прямозубих передач KFα = KHα .
4.5 Еквівалентне число зубів ZV − шестерні
ZV1 = |
|
Z1 |
; |
(36) |
|
|
|
||||
− колеса |
cos δ1 |
|
|||
|
Z2 |
|
|
||
ZV2 = |
|
. |
(37) |
||
|
|
||||
|
|
cosδ2 |
|
||
4.6 Коефіцієнт форми зуба YF визначається по таблиці Ж.1 |
(додаток Ж) у за- |
||||
лежності від коефіцієнта зсуву вихідного контуру хеі та еквівалентного числа зубів |
||||||||||||
ZV для колеса і шестерні. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
4.7 Порівняна тривкість зубів, Н/мм2 |
|
|
|
|
|
|
||||||
− шестерні |
|
|
|
|
[σF1 ] |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
; |
|
|
(38) |
||
|
|
|
|
|
|
Y |
|
|
|
|
|
|
− колеса |
|
|
|
|
F1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
[σF2 ] |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
= . |
|
|
(39) |
|||
|
|
|
|
|
|
Y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
F2 |
|
|
|
|
|
|
4.8 Напруження згину зубів колеса σF2 |
і шестерні |
σF1 , Н/мм2 |
||||||||||
− колеса |
|
|
|
|
YF2 Ft K F |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
σ |
F2 |
= |
|
≤ [σ |
F2 |
], |
(40) |
||
де F = 2 T' / d |
|
θF b mnm |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||
m2 |
- окружна сила в зачепленні, Н; |
|
|
|
||||||||
t |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
θF |
= 0,85 - експериментальний коефіцієнт, що характеризує зниження трив- |
|||||||||||
кості конічної прямозубої передачі в порівнянні з еквівалентною циліндричною;
11
- шестерні |
σF2 YF1 ≤ [σF1], |
|
||
σF1 = |
(41) |
|||
|
|
YF2 |
|
|
4.9 Завантаження зачеплення по напруженням згину ∆σF, % |
|
|||
|
|
σ |
|
|
∆σF = |
F |
100% . |
(42) |
|
[σF ] |
||||
Якщо при перевірочному розрахунку ∆σF значно менше [σF], то це припустимо, тому що навантажувальна спроможність більшості зубчастих передач обмежується контактною міцністю.
Якщо ∆σF > [σF] понад 5%, то треба збільшити модуль mte, відповідно перерахувати число зубів шестерні Z1 та колеса Z2 і повторити перевірочний розра-
хунок на згин. При цьому зовнішній ділильний діаметр колеса de2 не змінюється, а отже, не порушується контактна тривкість передачі.
5 Геометричний розрахунок
5.1Висота голівки зуба в розрахунковому перетині ha, мм
-шестерні
ha1 = (1 + xe1) mnm; |
(43) |
- колеса |
|
ha2 = (1 − xe1) mnm; |
(44) |
5.2Висота ніжки зуба в розрахунковому перетині hf , мм
-шестерні
hf1 = (1,25 − xe1) mnm; |
(45) |
||||||
- колеса |
|
|
|
|
|
|
|
hf2 = (1,25 + xe1) mnm; |
(46) |
||||||
5.3 Кут ніжки зуба θf, град., хв., сек. |
|
||||||
- шестерні |
|
hf1 |
|
|
|
||
θf1 |
= arctg |
; |
(47) |
||||
|
|
||||||
- колеса |
|
Re |
|
||||
|
|
hf 2 |
|
|
|||
θf 2 |
= arctg |
. |
(48) |
||||
|
|||||||
|
|
|
Re |
|
|||
5.4Кут голівки зуба θа, град., хв., сек.
-шестерні
θа1 |
= θf2; |
(49) |
- колеса |
= θf1; |
|
θа2 |
(50) |
12
5.5 Кут конуса западин δf , град. , хв., сек. |
|
||
− шестерні |
|
|
|
δf 1 = δ1 |
−θf 1 ; |
(51) |
|
− колеса |
|
|
|
δf 2 = δ2 |
−θf 2 . |
(52) |
|
5.6 Кут конуса вершин зубів δa , град. , хв., сек. |
|
||
− шестерні |
|
|
|
δa1 = δ1 +θa1 .; |
(53) |
||
− колеса |
|
|
|
δa 2 = δ2 |
+ θa 2 . |
(54) |
|
5.7 Збільшення висоти голівки зуба при переході від розрахункового перетину |
|||
на зовнішній торець ∆hae, мм |
|
|
|
− шестерні |
|
|
|
∆hae1 |
= 0,5 b tgθa1 ; |
(55) |
|
− колеса |
|
|
|
∆hae2 |
= 0,5 b tgθa 2 . |
(56) |
|
5.8 Зовнішня висота голівки зуба hae, мм |
|
||
− шестерні |
|
|
|
hae1 |
= ha1 + ∆hae1 ; |
(57) |
|
− колеса |
|
|
|
hae2 |
= ha 2 |
+ ∆hae2 . |
(58) |
5.9 Збільшення висоти ніжки зуба при переході від розрахункового перетину на зовнішній торець ∆hfe ,мм
− шестерні
− колеса |
∆hfe1 |
= ∆hae2 ; |
(59) |
|||||
|
∆hfe2 = ∆hae1 . |
(60) |
||||||
5.10 |
Зовнішня висота ніжки зуба hfe, мм |
|
|
|
||||
− шестерні |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
hfe1 = hf1 |
+ ∆hfe1 ; |
(61) |
|||||
− колеса |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
hfe2=hf2+∆hfe2. |
(62) |
||||||
5.11 |
Зовнішня висота зуба he,мм |
|
|
|
|
|
|
|
|
he = hae1 + hfe1 = hae2 + hfe2 . |
(63) |
||||||
5.12 |
Діаметр основи ділильного конуса шестерні de1, мм |
|
||||||
|
d |
e1 |
= d |
e2 |
|
Z1 |
. |
(64) |
|
|
|||||||
|
|
|
|
Z2 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
13 |