Расчет зубьев прямозубой конической передачи на изгиб

Расчет производят по аналогии с расчетом цилиндрической прямозу­бой передачи.

Опытным путем установлено, что нагрузочная способность конической передачи ниже, чем цилиндрической. В соответствии с этим в расчетные фор­мулы для зубьев конической передачи вводят коэффициент К_FO, учитываю­щий снижение их нагрузочной способности по сравнению с зубьями ци­линдрических передач.

Расчет на прочность зубьев при изгибе производят посреднему значе­нию модуля зубьев т. Коэффициент формы зуба Y_F выбирают по аналогии с цилиндрической прямозубой передачей, но в зависимости от числа зубь­ев эквивалентных колес .

Под числом зубьев эквивалентных колес понимают такое число зубь­ев, которое может расположиться на длине окружности (см. рис. 47) ра­диусом, равным длине образующей дополнительного конуса О₁А.

Проверочный расчет следует проводить по аналогии с прямозубой пе­редачей.

Расчетные напряжения изгиба в зубьях конических колес и условие прочности выражаются формулой

(28)

где — возникающее напряжение изгиба, МПа; — вращающий момент на колесе, Нмм; , — коэффициенты нагрузки (см. табл. 6, 7); — коэффициент длины зуба; — коэффициент формы зуба (выбирают по табл. 8) в зависимости от ; — число зубьев шестер­ни; и — передаточное число; — средний модуль, мм; = 0,85 — опытный коэффициент снижения нагрузочной способности; — допускаемое напряжение изгиба, МПа.

Проектировочный расчет. Средний модуль зубьев определяется по формуле

(29)

где т, мм; Т₂, Нмм; ,МПа; К_т= 1,45 — вспомогательный коэффици­ент для стальных прямозубых конических колес; принимают .

Расчет конических прямозубых передач на контактную прочность

В основу данного расчета берется формула (20) в параметрах эк­вивалентной цилиндрической прямозубой передачи по среднему дополнительно­му конусу

Используем связь тригонометрических функций для определе­ния передаточного числа и делительного диаметра эквива­лентного колеса .

После подстановки в исходную формулу значений и и несложных преобразований получим формулу проверочного расчета для стальных пря­мозубых конических колес

(30)

или, заменив ; , получим:

Па^1/2 (для стальных колес), (31)

где — возникающее нормальное контактное напряжение, МПа; — средний делительный диаметр шестерни, мм; — вращающий момент на колесе, Нмм; — коэффициент, учитывающий форму сопряжения по­верхности зубьев; — коэффициент, учитывающий механические свойст­ва материала; — коэффициент ширины (длины) зуба; — передаточное число; = 0,85 — коэффициент, учитывающий снижение контактной прочности конической передачи по сравнению с прямозубой; — допускаемое контактное напряжение. Из двух значе­ний выбирается меньшее.

Проектировочный расчет.

Решая уравнение (31) относительно запишем

(32)

где — вспомогательный коэффициент (для стальных прямозубых конических колес K_d = 78 МПа^1/3).