12. Геометрический расчет зацепления конической зубчатой передачи
Зубья конических колёс по признаку изменения по длине размеров их сечений, в соответствии с ГОСТ 19326-73, выполняют трёх форм.
Для
прямозубых колес единственной является
осевая форма
-- нормально понижающиеся зубья; у которых
вершины делительных конусов и конусов
впадин совпадают.
Расчёт геометрических параметров
конических прямозубых передач
регламентируется ГОСТ 19624-74.
Термины и обозначения, относящиеся к геометрическим параметрам конических передач, даются для прямозубых передач в соответствии с ГОСТ 16530-70.
Внешнее конусное
расстояние:
мм.
Ширина венца:
шестерни 
мм,
колеса 
мм.
Среднее конусное
расстояние:
мм
Наибольшая высота зубьев (у торца):
,
где
мм.
Наибольшая высота головки зубьев (у торца):
Наибольшая высота ножки зубьев (у торца)
мм,
мм.
Окружная толщина зуба по внешней делительной окружности:
мм,
мм.
Угол ножки зубьев
Угол делительного (начального) конуса
Угол конуса вершин
Угол конуса впадин
Диаметр внешней делительной окружности
мм,
мм.
Диаметр внешний вершин
мм,
мм.
Расчётное базовое расстояние (от вершины делительного конуса до основания наружного конуса)
мм,
мм
13. Определение усилий в зацеплении зубчатых колес
Усилие, действующее в зацеплении конических зубчатых колёс, раскладывается на 3 составляющие.
Окружные усилия на средних диаметрах делительных конусов колёс
Н.
Радиальное усилие на колесе Fr2, равное по модулю осевому усилию на шестерне Fa, составляет
.
Здесь =20о – угол профиля исходного контура; 1-- угол делительного конуса шестерни; m – угол наклона зубьев на среднем диаметре делительных конусов колёс (для прямозубых передач m=0).
Н.
Осевое усилие на колесе Fa2, равное по модулю радиальному усилию на шестерне Fr1, определяют по зависимости
Н.
14. Выбор типа и способа смазывания зубчатых колес
Смазывание зубчатого зацепления применяют с целью снижения интенсивности изнашивания, отвода от трущихся зубьев теплоты и продуктов их износа, повышения КПД передачи. Кроме этого, большая стабильность коэффициента трения и демпфирующие свойства слоя смазочного материала, находящегося между взаимодействующими профилями зубьев, способствуют снижению динамичности приложения нагрузок и повышению сопротивляемости колес заеданию рабочих поверхностей их зубьев.
В зависимости от условий работы зубчатых передач для смазывания зацеплений их зубчатых колес используют жидкие, пластичные и твердые смазочные материалы.
Наиболее широкое применение для смазывания зубчатых зацеплений колес редукторов получили жидкие смазочные материалы.
Наибольшее распространение из жидких смазочных материалов имеют нефтяные жидкие масла. Синтетические смазочные жидкости (гликоли, силиконы, фторуглероды и хлоруглероды), вследствие их дороговизны, применяют при особых условиях эксплуатации, например, при высоких или низких температурах, при которых нефтяные масла неработоспособны.
Вопрос правильного выбора вязкости масла, предназначаемого для смазывания зацеплений колес зубчатых передач, основывается на экспериментальных данных и опыте эксплуатации.
Ориентировочное значение необходимой вязкости масла, выбираемого для смазывания зубчатых передач, имеющих стальные колеса, можно определить по данным [5, рис. 19.1] в зависимости от фактора 3n , определяемого по следующей формуле:
,
где НHV – твердость по Виккерсу активных поверхностей зубьев: НHV=300 HV;
H – рабочие контактные напряжения, возникающие в зубе при действии номинальной нагрузки, МПа;
V – окружная скорость колёс, м/c.
.
Определив требуемую
величину вязкости масла, назначаем его
необходимую марку. Так как
,
то выбираем масло И-Т-Д100.
В настоящее время
для зацеплений колес зубчатых передач
редукторов применяют картерный и
цирк
уляционный
способы их смазки.
Картерный способ смазки назначают при окружной скорости колёс до 12.5 м/с. При более высоких скоростях масло сбрасывается с зубьев центробежной силой и зацепление работает при недостатке масла. Кроме этого, увеличиваются потери мощности на перемешивание масла, что приводит к повышению его температуры, ухудшающему смазочные свойства масла.
При картерной смазке одно или несколько зубчатых колес смазывают погружением их в ванну с жидким смазочным материалом, расположенную в нижней части корпуса передачи, называемой в этом случае картером. Остальные узлы и детали, в том числе подшипники качения, смазываются за счет разбрызгивания масла зубьями погруженных в него колёс и циркуляции внутри корпуса образующегося при этом масляного тумана.
Глубину погружения
цилиндрических зубчатых колёс, согласно
[3, c.
299], рекомендуется выбирать в пределах
0.75...2.0 высоты их зубьев h, но не менее 10
мм. Так как
,
то глубина погружения будет равна 52 мм.
В этой рекомендации учтено, что в процессе
работы глубина погружения зубьев
уменьшается из-за разбрызгивания масла
и его прилипания к стенкам корпуса и
другим деталям передачи.
Толщину масляного слоя между зубчатыми колёсами и днищем корпуса назначают достаточно большой, чтобы продукты износа могли оседать на дне картера и не попадали на рабочие поверхности деталей. Рекомендуется [4, c. 300] толщину этого масляного слоя назначать не менее двух толщин (2 = 16 мм) стенок корпуса редуктора.
При картерном смазывании зубчатых зацеплений заправку в корпус передачи предварительно отфильтрованного масла производят через смотровой люк или через заливную пробку-отдушину, завинчиваемую либо в крышку смотрового люка, либо непосредственно в корпус редуктора (в верхней его части).