Расчёт планетарной передачи. Расчёт конической передачи, страница 6

Окружная скорость колёсv = π·d_m1·n₁/60000.                                               (91)                                 

После определения геометрических параметров и окружной скорости уточняют коэффициент K_Нuи выполняют проверочный расчёт по контактным напряжениям. Рабочее контактное напряжение в прямозубой передаче:

.                            (92)

Крутящий момент на валу колеса Т₂ следует ставить в формулу (92) в Н×мм.  По контактным напряжениям допускается перегрузка до 3% и недогрузка до 10%. Для расчёта напряжений изгиба и валов определяют усилия в зацеплении.  Окружное усилие:

                                                   (93)

В прямозубом зацеплении радиальное усилие на шестерне, равное осевому усилию на колесе:

F_{r 1}= F_a2 =F_t·tga·cosd₁.                                          (94)

Осевое усилие на шестерне, равное радиальному усилию на колесе:

F_{a 1}= F_r2 =F_t·tga·sind₁.(95)

Эквивалентные числа зубьев (для прямозубых передач), по которым определяют коэффициенты формы зуба:

                                                       (96)

Биэквивалентные числа зубьев (для непрямозубых передач):

                                               (97)

Коэффициенты формы зуба определяют по табл. 11. Рабочее изгибное напряжение шестерни:

s_F1 = Y_F1Y_bF_t K_FbK_Fn K_Fд/(b₁m_nm) ≤ ,                          (98)            где m_nm - коэффициент наклона зубьев.

  Рабочее изгибное напряжение колеса:                                                             s_F2 = s_F1Y_F2/Y_F1 ≤                                  (99)

Пример 9. Рассчитать коническую прямозубую передачу по исходным данным примеров 1 и 2: крутящие моменты на валах  частота вращения быстроходного вала 2895об/мин; передаточное число u = 3,55; материалы зубчатых колёс те же, что в цилиндрической ступени (табл. 7); допускаемые напряжения= 610 МПа;  МПа;     МПа; коэффициенты долговечности ==1, ==1. Недостающими данными задаться.

Решение.

1)   Вычерчиваем кинематическую схему передачи (рис. 15).

Рис. 15. Кинематическая схема конической передачи

2)  Расчёт по контактным напряжениям. Ориентировочная окружная скорость колёс     

Принимаем 8-ю степень точности колёс. Принимаем коэффициенты:

- концентрации нагрузки; для консольного расположения колёс относительно опор = 1,3 [11]; K_Hv –  динамической нагрузки; при v = 5 …10 м/с и 9-й степени точности K_Hv = 1,5 [11]. Внешний делительный диаметр колеса из расчёта на контактную выносливость – формула (69):

Принимаем = 200 мм по ГОСТ 6636 (Прил. В). Назначаем число зубьев шестерни z₁ = 25, число зубьев колеса:

Принимаем  Уточняем передаточное число: u = z₂/z₁ = 89/25 = 3,56.

3)  Геометрические параметры. Внешний торцовый модуль – формула (72):

Внешнее конусное расстояние – формула (73):

Ширина венца:  Принимаем = 30 мм по ГОСТ 6636 (Прил. В). Угол при вершине делительного конуса шестерни - формула (76):

Угол при вершине делительного конуса колеса:

Средний торцовый модуль – формула (75):

Среднее конусное расстояние – формула (78):

Внешний делительный диаметр шестерни – формула (79):

Средние делительные диаметры – формула (80):

Внешние диаметры вершин – формула (81):

Внешние диаметры впадин – формула (82):

Внешняя высота головки зуба – формула (83):   

Внешняя высота ножки зуба – формула (84):

Внешняя высота зуба – формула (85):

  Угол головки зубьев – формула (86):     

Угол ножек зубьев – формула (87):  

Углы конусов вершин – формула (88):        

Углы конусов впадин – формула (89):   

Расчётные базовые расстояния – формула (90):