Проектирование конической передачи

Проектный расчет.

Тип передачи: прямозубая.

Ориентировочно определяем внешний диаметр зубчатого колеса:

 

 

где K_d - вспомогательный коэффициент, K_d = 96 МПа^1/3;

K_be - коэффициент отношения ширины конического колеса к внешнему диаметру, K_be ≈ 0,2…0,3, рекомендуется принимать K_be =0,285;

k_Hβ - коэффициент концентрации нагрузки, выбирают по рис. 2.3 в зависимости от

k_Hβ = 1.035

- коэффициент, учитывающий понижение нагрузочной способности конических передач по сравнению с цилиндрическими, = 0,85.

 

Полученное значение округляют до стандартного внешнего диаметра d_e2

 

мм

 

Определяют внешний диаметр шестерни

мм

 

Определяют число зубьев шестерни по табл. и колеса . Значения и должны быть целыми числами.

 

16

 

Определяют внешний окружной модуль зацепления передачи

 

 

Полученное значение нужно округлять до стандартного значения

 

мм

 

 

Определяют внешний диаметр шестерни и колеса

 

 

Определяют углы делительных конусов

 

Определяют внешнее конусное расстояние

 

мм

 

Назначают форму зубьев. Для конических прямозубых колес форма - I.

 

Определяют ширину зубчатого колеса . Полученное значение

округляют до стандартного значения b по предпочтительному ряду Ra 40.

 

Определяют средний диаметр шестерни и колеса

 

мм мм

Определяют средний окружной модуль

 

Определяют окружную скорость

 

 

Назначают степень точности и вид сопряжения конической передачи согласно

ГОСТ1758-81

 

Степень точности: 7-В

 

 

Для повышения сопротивления заеданию конические передачи рекомендуется

выполнять со смещением. Шестеренку с положительным смещением , а колесо с

отрицательным . Величина смещения определяется по формуле

 

 

Проверочный расчет по контактным напряжениям.

Определяют контактные напряжения по формуле

 

где - коэффициент, учитывающий свойства материала шестерни и колеса,

=275 МПа^1/2

- коэффициент, учитывающий форму сопряжения поверхностей зубьев,

(величину угла зацепления принимают α=20°);

- коэффициент, учитывающий суммарную длину контактной линии,

- коэффициент расчетной нагрузки при расчете на контактные напряжения.

Коэффициент определяется ,

где - коэффициент концентрации нагрузки, учитывающий неравномерное рас-пределение нагрузки по линии контакта зубьев, ;

- коэффициент динамичности нагрузки, учитывающий дополнительную

динамическую нагрузку, ;

- коэффициент нагрузки в зацеплении, учитывающий неравномерность

распределения нагрузки между парами зубьев (только для косозубых передач), .

 

Отклонение возникающего контактного напряжения от допускаемого

для конических зубчатых передач может составлять: при

перегрузке до 5 %; при недогрузке до 10 %.

Проверочный расчет по напряжениям изгиба.

Проверка по напряжениям изгиба ведется по тому из зубчатых колес, для которого отношение и является меньшим.

 

коэффициент формы зуба, зависящий от эквивалентного числа зубьев

шестерни и колеса: и

 

 

 

Определяют возникающие напряжения изгиба по формуле

 

 

- коэффициент, учитывающий понижение нагрузочной способности конических передач по сравнению с цилиндрическими, = 0,85;

- коэффициент расчетной нагрузки для напряжений изгиба.

Коэффициент определяется =

где - коэффициент концентрации нагрузки, = 1.035;

коэффициент динамичности нагрузки, .

 

 

При проверочном расчете обычно получается меньше , так как нагрузочная способность закрытых конических передач ограничивается контактными напряжениями.

 

 

Определение геометрических параметров передачи

 

Геометрический расчет конической передачи.

Основные геометрические параметры конической передачи показаны на рис. 2

а) б)

 

 

Рис. 2

Определяют внешнюю высоту головки зуба шестерни и колеса

и . Определяют внешнюю высоту ножки зуба шестерни и колеса и . Определяют внешнюю высоту зуба

 

мм мм

мм мм

мм

Определяют внешний диаметр вершин зубьев .

Определяют угол головки и ножки зуба для шестерни и колеса

и

и

Определяют углы конуса впадины зубьев шестерни и колеса

и

и

Определяют углы конуса вершин зубьев шестерни и колеса

и

и

Определяют расстояние от вершины конуса до плоскости вершин зубьев