Расчёт цилиндрической зубчатой передачи

Главный параметр – межосевое расстояние, определяется по формуле:

,

где К_а – вспомогательный коэффициент; для косозубых передач К_а =43;

для прямозубых – К_а =49,5

– коэффициент ширины венца колеса; для косозубых передач ψ_а =0,25…0,40; для прямозубых – ψ_а =0,125…0,25

К_Нβ – коэффициент неравномерности нагрузки по длине зуба; для прирабатывающихся колёс К_Нβ =1

– допускаемое контактное напряжение.

Полученное значение межосевого расстояния округляется до стандартного из ряда: 40, 50, 63, 71, 80, 90, 100, 112, 125, 140, 160, 180, 200, 225, 250, 280, 315.

Модуль зацепления .

Полученное значение модуля округляем до стандартного из стандартного ряда чисел: 1; 1,25; 2; 2,5; 3; 4; 6; 8; 10.

Угол наклона зубьев β_min для косозубых колес .

Определяем суммарное число зубьев шестерни и колеса:

Полученное значение округляем в меньшую сторону до целого числа.

Уточняется действительная величина угла наклона зубьев для косозубых передач

Число зубьев шестерни .

Полученное значение округляется до ближайшего целого числа. Из условия уменьшения шума и отсутствия подрезания зубьев рекомендуется . Число зубьев колеса .

Фактическое передаточное число .

Фактическое межосевое расстояние .

Фактические основные геометрические параметры передачи:

Делительный диаметр:

шестерни , мм;

колеса , мм.

Диаметр вершин зубьев:

шестерни: , мм;

колеса , мм.

Диаметр впадин зубьев:

шестерни: , мм;

колеса , мм.

Ширина венца:

колеса мм;

шестерни , мм.

Дальнейшие расчеты ведутся по фактическим межосевому расстоянию и основным параметрам передачи.

Расчёт конической зубчатой передачи

Главный параметр – внешний делительный диаметр колеса:

,

где К _Нβ – коэффициент, учитывающий распределение нагрузки по ширине венца. Для прирабатывающихся колес с прямыми зубьями К _Нβ=1;

_Н – коэффициент вида конических колес. Для прямозубых колес _Н=1;

Полученное значение внешнего делительного диаметра колеса d_е2 округляем до ближайшего стандартного значения.

Углы делительных конусов шестерни δ₁ и колеса δ₂:

δ ₂ = arctg u; δ ₁ = δ ₂.

Внешнее конусное расстояние R _e = , мм. Значение R _e до целого числа не округляется.

Ширина зубчатого венца шестерни и колеса b = _R R _e,

где _R =0,285 – коэффициент ширины венца. Значение b округляется до целого числа по ряду R _а 40.

Приняв число зубьев шестерни , определяем число зубьев колеса . Фактическое передаточное число

Внешний окружной модуль .

Действительные углы делительных конусов шестерни δ ₁ и колеса δ ₂:

δ ₂ = arctg u _ф; δ ₁ = δ ₂.

Определяем фактические внешние диаметры шестерни и колеса.

Делительный:

шестерни , мм; колеса , мм.

Вершин зубьев:

шестерни , мм; колеса , мм.

Дальнейшие расчёты ведутся по фактическим внешним диаметрам передачи.

Пример чертежа передачи коническими зубчатыми колесами приведен на рисунке 1.

Рисунок 1.

Пример

Рассчитать основные геометрические параметры зубчатой цилиндрической косозубой передачи, если передаточное число зубчатой передачи , крутящий момент на тихоходном валу . Допускаемые контактные напряжения в зацеплении .

Решение

Определяем главный параметр – межосевое расстояние:

мм.

Полученное значение округляем до ближайшего из стандартного ряда, принимаем а_w =200 мм.

Модуль зацепления мм.

Полученное значение модуля округляем до стандартного из стандартного ряда чисел, принимаем мм.

Определяем суммарное число зубьев шестерни и колеса:

.

Полученное значение округляем в меньшую сторону до целого числа.

Число зубьев шестерни .

Число зубьев колеса .

Фактическое передаточное число .

Фактические основные геометрические параметры передачи:

Делительный диаметр:

шестерни мм;

колеса мм.

Диаметр вершин зубьев:

шестерни: мм;

колеса мм.

Диаметр впадин зубьев:

шестерни: мм;

колеса мм.

Ширина венца:

колеса мм;

шестерни мм.

Чертеж зацепления рекомендуется выполнить самостоятельно.

Задачи

1. Определить основные геометрические параметры зубчатой цилиндрической косозубой передачи, если материал шестерни – сталь 40, материал колеса – сталь 30, частота вращения быстроходного вала об/мин, передаточное число зубчатой передачи , требуемая мощность на тихоходном валу редуктора . Выполнить чертеж зацепления.

2. Определить основные геометрические параметры зубчатой конической передачи, если материал шестерни – сталь 45, материал колеса – сталь 35, частота вращения быстроходного вала об/мин, передаточное число зубчатой передачи , требуемая мощность на тихоходном валу редуктора . Выполнить чертеж зацепления.

Вопросы

1. Что такое деталь, сборочная единица, механизм, привод, аппарат?

2. Назовите составные части машинного агрегата. Как они взаимосвязаны?

3. Приведите классификацию деталей механизмов.

4. Что такое редуктор? Для чего он предназначен? Назовите основные составные части редуктора.

5. Назовите основные требования к конструкции деталей машин.

6. Назовите основные критерии работоспособности и расчета деталей машин.

7. В чем заключаются особенности расчета деталей машин?

8. Какую нагрузку различают при расчетах деталей машин?

9. Какие факторы учитывают при выборе конструкционных материалов?

10. Назовите основные виды конструкционных материалов.

11. Какие механизмы называют механическими передачами?

12. Как классифицируются механические передачи?

13. Что является основной характеристикой механической передачи?

14. Что такое привод?

15. Какие виды редукторов вы знаете?

16. Что представляют собой и для чего используются зубчатые передачи?

17. Сформулируйте основную теорему зацепления.

18. Какие профили зубьев называют сопряженными?

19. Как определяются начальные и основная окружности?

20. Какими методами изготавливают зубчатые колеса?

21. Как определяются основные геометрические параметры эвольвентных зубчатых передач?

22. В чем особенности геометрического расчета зубчатых косозубых и шевронных колес?