Проектный и проверочный расчеты конических передач на контактную выносливость

По критериям эти расчеты аналогичны расчетам цилиндрических передач, отличаются лишь уточнением некоторых коэффициентов и определением внешнего делительного диаметра колеса вместо межосевого расстояния.

Для прямозубых конических колес и колес с круговыми зубьями при β_m = 35° и = 0,285 ориентировочное значение внешнего делительного диаметра , мм, можно определить по формуле

. (4.4.6)

где – расчетный вращающий момент на колесе, Н м; – коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по ширине венца зубчатого колеса. Для конических передач коэффициент можно определять по графикам (см. рис. 4.9) при = 0,285; u – передаточное число, должно соответствовать одному из стандартных значений; – допустимое контактное напряжение, МПа; – коэффициент вида зубьев: для конических передач с прямым зубом = 0,85; для передач с круговым зубом его определяют по формулам таблицы 4.16.

Таблица 4.16

Формулы для определения коэффициентов и

Коэффициент	Твердость рабочих поверхностей зубьев
	HB , HB	HRC ,HB	HRC ,НRC
	=1,22+0,21u	=1,13+0,13u	=0,81+0,15u
	=0,94+0,08u	=0,85+0,043u	=0,65+0,11u

Полученное значение округляют до стандартного, по которому выбирают ширину венцов колес (табл. 4.17).

Затем определяют внешний делительный диаметр шестерни , и по графикам (см. рис. 4.15) определяют число зубьев шестерни z₁ и число зубьев колеса . Полученное число зубьев округляют до целого числа в ближайшую сторону и уточняют фактическое передаточное число: .

Отклонение расчетного значения и от заданного не должно превышать 4 %.

С точностью до второго знака после запятой определяют внешний окружной модуль для колес:

– с прямыми зубьями

; (4.4.7)

– с круговыми зубьями

. (4.4.8)

Все остальные геометрические раз­меры вычисляют по формулам, приведенным в таблицах 4.14 и 4.15.

После определения геометрических параметров колес и передачи в целом их проверяют на контактную выносли­вость по формуле:

. (4.4.9)

Таблица 4.17

Основные параметры конических передач (по ГОСТ 12289-76)

Внешний делитель- ный диаметр колеса	Ширина венцов зубчатых колёс , мм, для номинальных передаточных чисел
	1,6	(1,8)	2,0	(2,24)	2,5	(2,8)	3,15	(3,55)	4,0	(4,5)	5,0
63 (71) 80 (90) 100 (112) 125 (140) 160 (180) 200 (225) 250 (280) 315 355 400 450 500	10,5 12 13 15 17 19 21 24 28 30 34 38 42 48 52 60 70 75 85	10 11,5 13 15 16 18 20 22 26 30 32 36 40 45 52 60 65 75 80	10 11,5 13 14 16 18 20 22 25 28 32 36 40 45 50 55 63 70 80	– – 12 14 16 17 19 22 25 28 32 36 40 45 50 55 63 70 80	– – 12 14 15 17 19 21 25 28 30 34 38 42 48 55 60 70 75	– – – – 15 17 19 21 24 28 30 34 38 42 48 55 60 70 75	– – – – 15 17 19 21 25 26 30 34 38 42 48 55 60 65 75	– – – – – – 19 21 24 26 30 34 38 42 48 52 60 65 75	– – – – – – 18 21 24 26 30 32 36 42 45 52 60 65 75	– – – – – – – 20 24 26 30 32 36 40 45 52 60 65 75	– – – – – – – 20 24 26 30 32 36 40 45 52 60 65 75
Примечание: Значения диаметров, данные в скобках, ограничены в применении

Параметры, входящие в эту форму­лу, определяют следующим образом: по рисунку 4.10; по рисунку 4.17; по таблице 4.11; по таблице 4.16. Коэффициент , учитывающий механические свойства материала шестерни и колеса, для стали равен 190 МПа. Коэффициент учитываю­щий форму сопряженных поверхнос­тей, вычисляют по формуле (4.3.14). Для колес с прямыми зубьями можно при­нимать = 2,5; с круговыми зубьями (при β _m =35° =2,26).

Коэффициент, учитывающий сум­марную длину контактных линий:

– для прямозубых конических передач

, (4.4.10)

– для конических передач с круговы­ми зубьями

. (4.4.11)

Коэффициент торцевого перекры­тия зубьев ε_ вычисляют по формуле (4.3.18).