Методические указания по расчету закрытых передач для студентов инженерно-технических специальностей в курсовых и дипломных проектах, страница 2

Конические передачи с круговыми зубьями существенно меньше по габаритам (при одинаковой нагрузочной способности) по сравнению с коническими передачами с прямыми зубьями, менее чувствительны к нарушению точности взаимного расположения колес,  работают более плавно, имеют меньший уровень шума, более технологичны. Их изготовление производится на специальных станках для нарезания и шлифования как в условиях массового, так и мелкосерийного производства. Но, с учетом сложности геометрии и связанной с этим высокой точности изготовления, конические передачи с круговыми    зубьями      рекомендуют    применять   в          высокоскоростных (V > 3-4 м/с) конических передачах.

Конические передачи с тангенциальными зубьями в последнее время применяются редко, так как постепенно вытесняются коническими передачами с круговыми зубьями как более технологичными в изготовлении и эксплуатации.

В приложениях к указаниям приведены справочные данные, которые необходимы при выполнении расчетов, и дан пример расчета  конической зубчатой передачи редуктора, в котором параллельно при одних и тех же исходных данных проектируются конические зубчатые передачи с прямыми и круговыми зубьями.

2 Общие сведения

2.1 Исходные данные

В качестве исходных данных выбирают значения мощностей, вращающих моментов, частот вращения на валах шестерни (ведущего звена в передаче) и колеса  (ведомого звена в передаче) с учетом порядковых номеров валов привода, на которых находятся шестерня и колесо, принятых в кинематическом расчете.

Для простоты изложения материала в данных методических указаниях параметрам шестерни присвоен индекс «1», а параметрам колеса − индекс «2».

С учетом вышеизложенного, исходными данными для расчета являются:

- вращающий момент на валу шестерни Т₁, Н×м;

- вращающий момент на валу колеса Т₂, Н×м;

- частота вращения шестерни n₁, об/мин;

- частота вращения колеса n₂, об/мин;

- передаточное число передачи ;

- срок службы передачи L_h, час;

- типовой режим нагрузки передачи.

Параметры электродвигателя привода:

- номинальная мощность , кВт;

- расчетная (требуемая) мощность (по кинематическому расчету) , кВт;

- отношение максимального (пускового) момента к номинальному .

2.2 Выбор материала зубчатых колес

В зависимости от вида, назначения, условий эксплуатации и требований к габаритным размерам передачи, следует выбирать материал зубчатых колес с необходимой твердостью рабочих поверхностей зубьев и с соответствующим вариантом термической обработки  [3, c.11, таб.2.1], [4, c.170-171, таб.8.7].

Основным материалом для большинства зубчатых колес, применяемых в машиностроении, являются термически обрабатываемые стали.  В зависимости от твердости рабочих поверхностей зубьев после термообработки зубчатые колеса можно условно разделить на две группы:

1) прирабатываемые зубчатые колеса с твердостью рабочих поверхностей зубьев менее НВ350 – термообработка нормализация и улучшение;

2) не прирабатываемые зубчатые колеса с твердостью рабочих поверхностей зубьев более НВ350 – термообработка закалка, цементация, цианирование и азотирование.

При расчете зубчатых колес на контактную выносливость с твердостью НВ ≤ 350 среднюю твердость рабочих поверхностей зубьев шестерни НВ_1ср и колеса НВ_2ср для ускорения прирабатываемости, выравнивания долговечности и повышения сопротивления заеданию следует назначить из условия: НВ_1ср= =НВ_2ср+(20…50).

Для не прирабатываемых зубчатых колес с твердыми (НRC_Э1 и НRC_Э2 более HRC_Э40) рабочими поверхностями зубьев обоих колес обеспечивать разность твердости зубьев шестерни и колеса не требуется.

Для передач редукторов общего назначения, к габаритным размерам которых не предъявляют особых требований, следует применять материалы первой группы, зубчатые колеса из данных сталей дешевы в изготовлении и хорошо прирабатываются в процессе эксплуатации. Материалы второй группы применяют, как правило, только в ответственных механизмах с особыми требованиями к габаритам и массе. Характеристики механических свойств сталей, применяемых для зубчатых колес, приведены в таблице А.1.