Зубчатые передачи. Геометрические параметры зубчатых передач. Линия зацепления и силы в зацеплении, страница 2

Цилиндрические косозубые передачи:

Особенности расчета:

Если при нарезании зубьев инструмент перемещается под углом к образующей, то получаются косозубые колеса. Направление зуба у шестерни и колеса противоположное (левое и правое).

-окружной шаг; - нормальный шаг; - угол наклона, для косозубых = 8-16⁰, для шевронных = 25-40⁰ ; - для косозубых колес стандартным является нормальный модуль, через него получают все размеры колес. ; ; .

Силы действующие в зацеплении косозубых колес:

;

Расчет закрытых передач:

Закрытые передачи работают в более благоприятных условиях чем открытые. Их рассчитывают по контактным напряжениям. В проектном расчете в начале определяют межосевое расстояние. ; - вспомогательных коэффициент, для косозубых и шевронных = 430, а для прямозубых =490.- крутящий момент на валу колеса Н*м; - коэффициент учитывающий неравномерность нагрузки по длине контактной линии, для прирабатывающихся колес =1; - принимается из ряда: косозубая (0,25-0,4), прямозубая (0,315-0,5), шевронная (0,63-0,8); []- допускаемое контактное напряжение; ;МПа- предел контактной выносливости; - коэффициент безопасности (1,1-1,2); - коэффициент долговечности (=1- длительно работающие передачи), для закрытых передач межосевое расстояние согласуется с ГОСТ2185-68 1и 2 ряд: модулем зацепления задаются  ; Суммарное число зубьев: ;  Распределим число зубьев суммарное на и в зависимости от передаточного числа и переходят к определению геометрических размеров колес, сил действующих в зацеплении. Рассчитанная передача проверяется по контактным напряжениям и напряжениям изгиба: , где =435- для прямозубых, а для шевронных и косозубых = 376; .

Конические зубчатые передачи:

Применяют в передачах, когда оси валов пересекаются под углом . Наиболее распространен угол 90⁰. Конические передачи бывают с прямым, косым, шевронным и круговым зубьями. наиболее распространен прямой зуб. Основное ее достоинство- передача вращающего момента под углом. В сравнении с цилиндрическими передачами имеют следующие недостатки: Сложны в изготовлении и монтаже. Шестерня как правило располагается консольно, что снижает жесткость вала и увеличивает неравномерность распределения нагрузки по длине зуба. Снижает нагрузочную способность передачи. Колеса работают с большим шумом.  В зависимости от вида зуба и их количества получаются три формы: 1) пропорционально понижающаяся (все лучи конуса сходятся в одной точке)- наиболее распространенные при нарезании косозубых и прямозубых колес; 2) Понижающаяся по высоте зуба (вершины делительного конуса и конуса впадин не совпадают); 3) равновысокие (высота зуба постоянна по всей длине)- образующие конусы делительного и впадин параллельны. Применяются при нарезании колес с круговым зубом при условии, что   

Геометрические параметры передачи:

- углы делительного конуса; - средние делительные диаметры шестерни и колеса; - внешние делительные диаметры;

; ; ; - внешний диаметр вершин; - внешний диаметр впадин; b- ширина венца; - внешняя высота головки зуба; - внешняя высота ножки зуба; - внешний окружной модуль; - средний модуль; ; ; - внешнее конусное расстояние; - среднее конусное расстояние; - угол ножки зуба; - угол головки зуба; ; ; ; ; ; ; ;; ; ; - угол конуса впадин.

Силы действующие в зацеплении:

; ; , где .

Расчет конических открытых передач:

Расчет ведется по среднему сечению по изгибу и определяется модуль: ; - коэффициент ширины венца; <0,3. В формулу подставляется большее из отношений   и , т.е. расчет ведется по более нагруженному зубу; - крутящий момент; - коэффициент учитывающий неравномерность распределения нагрузки; - по приведенному числу зубьев; ; - допускаемое напряжение;- округляем до сотых, до стандартного не обязательно т.к. одним и тем же инструментом можно нарезать зубья с разным модулем. Рассчитанная передача проверяется по напряжениям изгиба:  

Расчет конических открытых передач:

Рассчитывают по контактным напряжениям. Первоначально рассчитывают внешний делительный диаметр колеса:  ; - вращающий момент на валу колеса Н*мм; - коэффициент учитывающий неравномерность распределения нагрузки по длине зуба, при твердости HB>350 принимают по таблице в зависимости от ; - допускаемое контактное напряжение для зубьев колеса;и ширину венца округляем до стандартного ГОСТ12289-76. Рассчитанная передача проверяется по контактным напряжениям и напряжениям изгиба:  недогрузка 15 %, перегрузка 5%.