2.2 Определение геометрических размеров передач

При проектном расчете конической зубчатой передачи в качестве ее основного геометрического параметра определяют ориентировочно внешний делительный диаметр колеса из условия обеспечения контактной выносливости рабочего профиля зуба колеса по формуле

d _e2 = 980 · ³  (T₁ · K_H · U₁² ) / ((1 – 0.5_BR )² · _BR · _HP ² · _н ), (3)

где _BR - коэффициент ширины зубчатого венца, который рекомендуется принимать 0,25 … 0,3 1, 5. Предварительно принимают _BR =0,275

K_H – ориентировочное значение коэффициента нагрузки;

_н - коэффициент, учитывающий вид конической передачи.

Величину _н для конических колес с круговыми зубьями по [5 табл. 5].

_н =1,13 + 0,13 · U₁ =1,13+0,13·4,5=1,715

Коэффициент нагрузки определяют по формуле

К_н = К_{н } · К_{н } · К_{н v} = 1,1·1·1,04=1,144

Где К_{н } – коэффициент распределения нагрузки между зубьями;

К_{н v} - коэффициент внутренней динамической нагрузки.

Для не прямозубых передач К_{н } = 1,1; К_{н v} = 1,04 при n  2000 об/мин; К_{н v} =1,06 ; при n  2000 об/мин

Принимаем К_{н } =1,1 К_{н v} =1,04.

Коэффициент концентрации нагрузки К_{н } (коэффициент равномерности распределения нагрузки по длине зуба)

Для передач с круговым зубом при НВ_{j min}  350 принимают К_{н } = 1,

При НВ_{j min}  350 коэффициент К_{н } определяют по формуле

К_{н } = 1 + 5 С_п (  _ВЕ)^4/3

Определяем d _e2’ по формуле (3)

d _e2’ =

Полученное значение d _e2’ округляем по ГОСТ 12289-76 [7табл.8] 1, с. 51,

d _e2’ = 315 мм.

Ориентировочно определяем число зубьев колеса 5, с.4

Z ₂ ‘ = k · ⁶ d _e2 · (U)^0.4 =

где к – коэффициент, учитывающий твердость зубьев, определяется по

1, табл. 4.18, к=14;

Z ₂ ‘ = 65,52

Проверяют выполненные условия 5, с. 4

Z ₂ ‘  Z _{2 min} =

Если это условие не выполняется, принимают Z ₂ ‘ = Z _{2 mах}

Число зубьев шестерни

Z ₁ ‘= Z´₂ / U₁ =65,52/4,5=14,56

Округляем Z₁‘ до ближайшего целого числа z₁ =15 .

Уточняем число зубьев колеса

Z₂ ‘ = Z ₁ · U₁ =15·4,5=67,5 и округляем до ближайшего целого Z₂ =67 Вычисляем с точностью до четвертого знака после запятой фактическое значение передаточного числа U_1ф = Z₂ / Z₁ =67/15=4,4667 его отличие от номинального передаточного числа равно

∆U = U₁ - U_1ф / U₁ · 100% =

Если ∆U  3%, при U_1ф U₁ уменьшают Z₂ на единицу, при U_1ф  U₁ увеличивают Z₂ на единицу и снова вычисляют U_1ф.

Определяем углы делительных конусов с точностью не ниже 10 5,с.5.

₂ = arctg · U_1ф = arctg 4,4667 =77,381º

₁ = 90 - ₂ =90º-77,381º=12,619º

Для выравнивания удельных скольжений в зацеплении шестерню рекомендуется выполнять с положительным радиальным смещением, а колесо с равным ему по абсолютной величине отрицательным смещением 5, с.5

х₁ = - х₂ = 2 · (U_1ф² - 1 / U_1ф² ) ·  cos ³ _m / z₁ =

Здесь _m - угол наклона зуба. При круговых зубьях преимущественно применяют _m = 35 1, 5.