Геометрический расчет зубчатых передач

 

Геометрический расчет выполняется в минимальном объеме. Определению подлежат: делительные d₁ и d₂ и начальные d_w1 и d_w2 диаметры колес; коэффициенты смещения X₁ и X₂; диаметры окружностей вершин d_a1 и d_a2; угол зацепления a_w; коэффициент торцевого перекрытия e_a; коэффициент осевого перекрытия e_b для косозубых колес. Все колеса нарезаются реечным инструментом или долбяком с исходным контуром по ГОСТ 13755-81 с параметрами: угол профиля a = 20°; коэффициентом головки (ножки) зуба ; коэффициент радиального зазора с^* = 0,25.

 

Выполним расчет для быстроходной прямозубой передачи:

 

Коэффициенты смещения колес равны нулю, т.к. суммарный коэффициент смещения X_å = X₁ + X₂ = 0.

– угол зацепления

Следовательно a_W =a =20˚

– делительные диаметры приводятся в распечатке:

– диаметры вершин:

– диаметры впадин:

– коэффициент торцового перекрытия:

Выполним расчет для тихоходной шевронной передачи:

 

Коэффициенты смещения колес равны нулю, т.к. суммарный коэффициент смещения X_å = X₁ + X₂ = 0.

– угол зацепления

Следовательно a_W =a =20˚

– делительные диаметры приводятся в распечатке:

– диаметры вершин:

– диаметры впадин:

– коэффициент торцового перекрытия:

– коэффициент осевого перекрытия:

 

Статическое исследование редуктора

 

 

Рисунок 6.1. Составляющие полного усилия в зацеплениях передач

 

Определение моментов в зубчатых колесах

 

Вращающий момент на выходном валу:

Момент на шестерне тихоходного вала:

Момент на колесе промежуточного вала:

Момент на шестерне быстроходного вала:

 

Определение усилий в зацеплении

 

Окружная сила на шестерне тихоходной ступени:

Радиальная сила на шестерне тихоходной ступени:

Осевая сила на шестерне тихоходной ступени:

 

Усилия, действующие на колесо тихоходной передачи:

Окружная сила на шестерне быстроходной ступени:

Радиальная сила на шестерне быстроходной ступени:

Осевая сила на шестерне быстроходной ступени:

где b– угол наклона зубьев (из распечатки);

a_w–угол зацепления.

 

Усилия, действующие на колесо быстроходной передачи:

 

Определение реакций опор

 

Рассмотрим промежуточный вал и действующие на него нагрузки:

 

Рисунок 6.2. Действующие нагрузки на промежуточный вал

 

Расстояние между колесами и шестернями определяем графически:

 

Плоскость XOY:

Сумма моментов относительно опоры 3:

, тогда

Проверка:

Плоскость XOZ:

Сумма моментов относительно опоры 3:

Проверка:

 

Определим радиальные и осевые реакции опор:

Опора 3:

Опора 4:

Расчет зубчатых передач