Расчет закрытых передач (стр. 3 из 7)
Возможна большая недогрузка.
Если условие прочности не выполняется, то задаются большим значением mn, не изменяя
, т.е. не нарушая условия контактной прочности.Если это не дает положительного эффекта, то назначают другие материалы и расчет повторяют.
1.4 Определение сил, действующих в зацеплении
В прямозубой передаче сила нормального давления раскладывается на окружную и радиальную составляющие силы (рисунок 2а).
 |
Окружные силы, в ньютонах:
где
- вращающий момент на шестерне или колесе, Н·мм; 
- диаметр делительной окружности шестерни или колеса, мм.Радиальные силы, в ньютонах:
где
- угол зацепления.Силы нормального давления, в ньютонах:
В косозубой передаче появляется осевая составляющая (рисунок 2б).
Окружные силы в ньютонах:
Осевые силы в ньютонах:
Радиальные силы в ньютонах:
Силы нормального давления в ньютонах:
где
, 
- уточненное значение угла наклона зубьев.2 Расчет закрытых конических передач
Конические зубчатые колеса применяют в передачах между валами, оси которых расположены под углом. Основное применение имеют передачи с пересекающимися под углом 90о осями (рисунок 3).
 |
Рисунок 3 – Прямозубая коническая передача
Исходные данные для расчета конической передачи выбираются из кинематического расчета силового привода с соответствующих валов и вводятся новые обозначения: параметры для зубчатой шестерни обозначаются с индексом единица, а параметры для зубчатого конического колеса обозначаются с индексом два.
Вращающий момент:
Угловая скорость:
.Частота ращения:
.Передаточное число:
2.1 Выбор материала конических колес, назначение упрочняющей обработки и определение допускаемых напряжений
2.1.1 Материал колеса (см. расчет закрытых цилиндрических передач п. 1.1.1).
2.1.2 Материал шестерни (см. там же п. 1.1.2).
Расчетное контактное напряжение для прямозубых колес:
2.2 Определение размеров конических колес и параметров зацепления
2.2.1 Принимаем расчетные коэффициенты:
1) коэффициент нагрузки
при консольном расположении колес.2) коэффициент ширины зубчатого венца по конусному расстоянию:
по ГОСТ 12289 -76.2.2.2 Определяем внешний делительный диаметр колеса из условия контактной прочности, мм:
где T2 – вращающий момент на колесе, Н·мм.
Расчетные значения
округляем до ближайшего стандартного значения по ГОСТ2185-66 (СТ СЭВ 229-75) (таблица А.2 приложения).2.2.3 Определяем внешний окружной модуль, мм:
.По таблице А.3 (приложения), рекомендуется принимать такие стандартные значения модуля mte, которому соответствует целое число зубьев колеса:
2.2.4 Число зубьев шестерни:
Значения
округляем до целого числа.2.2.5 Уточняем передаточное число:
Расхождения с исходным значением:
Если условие не соблюдается, тогда увеличивают или уменьшают
на единицу и корректируют модуль зацепления (п.2.2.3).2.2.6 Определяем основные геометрические размеры передачи
Углы делительного конуса:
Внешние делительные диаметры, мм:
Внешние диаметры окружностей выступов, мм:
Внешние диаметры окружностей впадин, мм:
Внешние конусное расстояние, мм:
Ширина зубчатого венца, мм:
Значение округляем до целого числа.
Среднее конусное расстояние, мм:
Средние делительные диаметры, мм:
Средний модуль, мм:
Коэффициент ширины колеса по среднему диаметру:
2.3 Проверочные расчеты передачи
2.3.1 Проверяем условие прочности по контактным напряжениям
Средняя окружная скорость, м/с
Назначаем степени точности изготовления колес (таблица А.18 приложения).
Уточняем коэффициент нагрузки
где
- коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки между зубьями (таблица А.4 приложения), для передач с прямыми зубьями КНα =1; 
- коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по ширине венца (таблица А.5 приложения); 
- динамический коэффициент (таблица А.6 приложения).Проверяем условие прочности, Н/мм2:
.Допускается недогрузка до 10% и перегрузка до 5%. Если условие прочности не выполняется, то можно увеличить de2. Если это не дает должного эффекта, то назначают другие материалы и расчет повторяют.
2.3.2 Проверяем условие прочности зубьев по напряжениям изгиба
Определяем приведенное число зубьев:
Определяем по ГОСТ 21354-87 коэффициенты формы зуба -
и 
(таблица А.7 приложения).Проводим сравнительную оценку прочности на изгиб зубьев шестерни и колеса:
