2.5.4 Число зубьев конических колес

Число зубьев колеса определяется по формуле:

z₂ = . (2.12)

Полученное число зубьев округляется в ближайшую сторону до целого числа: z₂ = 102.

Число зубьев шестерни определяется по формуле:

z₁ = . (2.13)

полученное значение числа зубьев шестерни округляется в ближайшую сторону до целого числа z₁ = 43.

2.5.5 Фактически передаточное число

Фактически передаточное число:

u_ф = . (2.14)

Отклонение от заданного передаточного числа не должно быть больше 4%, т.е.

∆u = .

2.5.6 Размеры колес конической передачи

Размеры конического колеса передачи и шестерни показаны на рис. 2.2.

Углы делительных колес конусов колеса δ₂ и шестерни δ₁:

δ₂ = arctg(u_ф) = arctg(2,37) = 67°;

δ₁ = 90º - δ₂ = 90º - 67° = 23°. (2.15)

Делительные диаметры шестерни d_e1 и колеса d_e2:

d_e1 = m_e ∙ z₁ = 1,5 ∙ 43 = 65 мм;

d_e2 = m_e ∙ z₂ = 1,5 ∙ 102 = 153 мм. (2.16)

Коэффициенты смещения шестерни и колеса:

х_е1 = 2,6 ∙u^0,14 ∙ z₁^-0,67 = 2,6 ∙2,37^0,14 ∙43^-0,67 = 0,235;

х_е2 = - х_е1 = - 0,235. (2.17)

С учетом коэффициентов смещения внешние диаметры шестерни d_ae1 и колеса d_ae2 равны:

d_ae1 = d_e1 + 2(1+x_e1)∙m_e ∙ cosδ₁ = 65 +2(1+0,235)∙1,5∙0,941 = 68 мм;

d_ae2 = d_e2 + 2(1+х_е2)∙m_te ∙ cosδ₂ = 153 + 2(1-0,235)∙1,5∙0,495 = 154 мм. (2.18)

2.5.7 Силы в зацеплении

При определении сил, действующих в прямозубом зацеплении, результирующую силу F_n на среднем делительном диаметре колеса, нормальную к поверхности зуба, раскладывают на составляющие: окружную силу F_t , радиальную F_r , осевую F_a . Схема сил в зацеплении для конической передачи приведена на рис. 2.3.

Окружная сила на среднем диаметре колеса равна окружной силе на шестерне :

F_t2 = . (2.19)

где d_m2 – средний диаметр колеса,

d_m2 = 0,857 ∙ d_e2 = 0,857∙153 = 131 мм.

Осевая сила на шестерне, равная радиальной силе на колесе:

F_a1 = F_r2 = F_t ∙ tgα ∙sin δ₁ = 1458∙0,364∙0,339 = 180 H. (2.20)

Радиальная сила на шестерне, равная осевой силе на колесе:

F_r1 = F_a2 = F_t ∙ tgα ∙ cos δ₁ = 1458 ∙ 0,364 ∙ 0,941 = 499 H, (2.21)

где tgα = tg 20º = 0,364.

Рис. 2.3 Силы в зацеплении конической передачи

2.5.8 Степень точности зацепления

Степень точности передачи определяют по таблице 20 [4], в зависимости от окружной скорости колеса

V = , м/с.

Окружная скорость колеса

V = (3,14·153·400) /60000 = 3,2 м/с.

По окружной скорости определяем 8-ю степень точности зацепления.