Проектный расчёт конических передач

Проектный расчёт конических передач производится на основании известных данных: и u.

Внешний делительный диаметр колеса определяют по формуле

, (22)

где – коэффициент неравномерности распределения нагрузки по ширине венца зубчатого колеса. Определяется по графикам, приведенным на рисунках 5, б и 5, в. На этих рисунках номера кривых соответствуют схемам передач на рисунке 5, а, и приняты обозначения опор: 1Ш – шариковые опоры, 1Р – роликовые опоры. Рисунок 5, б используется при твёрдости материала хотя бы одного из колёс а рисунок 5, в – при и ;

Θ _Н – коэффициент, учитывающий вид конических колёс. Для прямозубых колёс Для колёс с круговыми зубьями:

при и коэффициент ;

при и коэффициент ;

при и коэффициент .

Полученное значение округляют до стандартного значения: 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 250; 280; 315; 355; 400; 450; 500 мм и т. д.

Рисунок 5 – Графики для определения коэффициента К_Нβ конических

передач с прямыми зубьями (сплошные линии) и круговыми зубьями (штрих пунктирные линии) при коэффициенте

 

Далее определяют углы делительных конусов, град

, , (23)

внешнее конусное расстояние (мм) (не округляя до целого числа)

(24)

ширину зубчатого венца (мм) (округляя до целого числа по ряду Ra 40)

, (25)

внешний окружной модуль (мм)

, (26)

где – коэффициент неравномерности распределения нагрузки по длине зуба: ;

– коэффициент вида конических колёс. Для прямозубых колёс , а для колёс с круговыми зубьями:

при и коэффициент ,

при и коэффициент ,

при и коэффициент ;

– допускаемое напряжение изгиба (МПа) для материала колеса.

Значение модуля, определенное с точностью до трех знаков после запятой, можно не округлять до стандартной величины. Рекомендуется принимать .

Число зубьев шестерни и колеса определяют по формулам

(27)

и округляют до целого значения. При этом из условия отсутствия подрезания зубьев для прямозубых колёс следует принимать z₁ ≥ z_min = 18, а для колёс с круговыми зубьями

где (28)

Уточняют фактическое передаточное число u_ф = z₂ / z₁, которое не должно отличаться от заданного на ± 4 %.

При невыполнении этого условия изменяют значения z₁ и z₂.

Уточняют углы делительных конусов

. (29)

Определяют геометрические параметры передачи с прямыми зубьями:

внешний делительный диаметр

(при этом допускается отклонение от стандартного значения до ± 4 %);

внешнее конусное расстояние

,

ширину зубчатого венца

(уточняют по ряду Ra 40),

среднее конусное расстояние

,

средний модуль

,

средние делительные диаметры шестерни и колеса

внешняя высота головки и ножки зуба

; ,

внешние диаметры вершин зубьев

; .

Для колёс с круговыми зубьями определяют аналогичные параметры:

,

где (уточняется по ряду Ra 40),

,

где ,

,

.

Все вышеуказанные параметры вычисляют с точностью до 0,001 мм.

Как следует из выражения (21), регулировать геометрические параметры конической передачи можно путем изменения крутящего момента на колесе или варьированием значений допускаемых контактных напряжений. Следует отметить, что коническая передача с круговыми зубьями обладает нагрузочной способностью на 25...30 % выше, чем передача с прямыми зубьями, и этот фактор необходимо учитывать при компоновке редуктора.