Визначення геометричних розмірів шестірні і колеса.

Нагадаємо базові параметри вихідного контуру. Кут профілю α=20°; коефіцієнт висоти головки зубця, =1, коефіцієнт висоти ніжки зубця = 1,2; коефіцієнт радіального зазору с*= 0,2.

Звідси кути рівні ;

Зовнішня висота головки зубця:

Зовнішня висота ніжки зубця:

Зовнішня висота зубця:

Розміри вінців конічних коліс:

Зовнішні діаметри вершин зубців:

Зовнішня конусна відстань:

Ширина зубчастого вінця:

Округлюємо до найближчого цілого парного числа:

Середній коловий модуль зубців:

Cередні ділильні діаметри:

Кути головки, θа та ніжки, θf зубця:

Звідси:

;

Кути конуса вершин зубців шестірні і колеса:

Кути конуса западин зубців:

Модуль зубців еквівалентних коліс m_v= m = 3.5мм

Ширина вінця еквівалентної передачі b_v = b = 36мм

Ділильні діаметри еквівалентних циліндричних коліс:

 

 

Число зубців еквівалентних коліс:

 

Передаточне число:

Коефіцієнт перекриття у прямозубій конічній передачі:

Сили у зачепленні.

Колова сила:

Радіальна сила на колесі:

Аналогічні складові діють з боку зубців конічного колеса на зубці шестірні, але впротилежному напрямку, тобто:

;

Питома колова сила.

Для прямозубих конічних передач К_{Н α}= К_{F α}=1, а коефіцієнти К_{Н β} і К_{F β}знаходять за табл.4.1 і табл.4.2методом інтерполяції:

Коефіцієнти динамічного навантаження зубців К_Нv і К_Fv можна братитакі самі, як для циліндричних зубчастих передач при коловій швидкості

З таблиці 3.12 визначаємо ступінь точності зубчатих передач по ГОСТ 1643-81:
Коефіцієнти динамічного навантаження зубців К_Нvі К_Fv(Таблиця3.15) визначаємо методом інтерполяції:

Підставляємо значення і знаходимо та

Перевірка міцності передачі на контактну втому.

Після визначення остаточних геометричних розмірів шестірні і колеса необхідно перевірити величину контактних напружень на робочих поверх нях зубців за формулою:

Z_Е – коефіцієнт, що враховує механічні властивості матеріалів;

приймаємо значення Z_Е = 275 МПа^1/2 - для сталевих зубчастих коліс

– коефіцієнт форми спряжених поверхонь зубців, визначається заформулою:

- коефіцієнт сумарної довжини контактних ліній, визначається за формулою:

Підставляємо значення і знаходимо

умова виконується.

Перевірний розрахунок передачі на втому при згині.

Для розрахунку зубців конічних передач на втому при згині справедлива формула:

Коефіцієнт форми зубців YF знаходиться за даними табл.3.16

Для конічних передач з прямими зубцями коефіцієнти Yε=1 i Y_β=1.

Підставляємо значення і знаходимо

Умови виконуються.

Перевірка міцності при короткочасних перевантаженнях.

Невраховані у розрахунках діючі пікові навантаження можуть спричинити появу не допустимо великих контактних напружень або згинаючих напружень. Розрахунок за цими критеріями зводиться до перевірки виконання двох умов:

Тоді:

 

Розрахунок відкритої передачі

Проектний розрахунок ланцюгової передачі виконують на основі заданої потужності, кутової швидкості, передаточного числа і режиму роботи передачі.

Р₂ = 3,584 кВт; w₂ = 37,4 с^-1(Т₂ =95,83 Н·м); u₂ = 3.4; Режим навантаження – СН.

Визначити мінімальне число зубців ведучої зірочки.

Для роликових ланцюгів рекомендують вибирати за емпіричною формулою:

Округлюємо до ближчого непарного значення:

За значенням визначають число зубців більшої зірочки. Розрахункове число зубців більшої зірочки не повинно перевищувати граничне значення для передач з роликовими ланцюгами

Округлюємо до ближчого непарного значення:

Уточнюємо передаточне число:

Визначитикрокланцюга

Ланцюги з великим кроком мають більшу несучу здатність, але допускають менші кутові швидкості. Доцільно вибирати ланцюги з мінімальним допустимим кроком за формулою:

де – крутний момент на валу ведучої зірочки, Нмм; - допустимий тиск у шарнірах ланцюга, МПа, береться із табл.6.12; – число зубців ве-дучої зірочки; m – число рядів ланцюга.

Приймемо мм. Тоді з таблиці 6.12 медотом інтерполяції оберемо допустимий тиск у шарнірах ланцюга (w₂ = 37,4 с^{- 1}):

Підставлємо відомі значення і шукаємо крок ланцюга:

Приймемо наближене округлене стандартне значення мм

Визначити швидкість ланцюга

В силу того, що ланки ланцюга розміщені навколо зірочки по сторонах многокутника, швидкість ланцюга непостійна. Середня швидкість руху ланцюга: