Рис.2.4 | Найбільше застосування в редукторостроении одержали прямозубі конічні колеса, у яких осі валів перетинаються під кутом =90 (мал. 2.4). |
Проектний розрахунок. Основний габаритний розмір передачі - ділильний діаметр колеса по зовнішньому торці - розраховують по формулі [1]:
,
де Епр - наведений модуль пружності, для сталевих коліс Епр =Естали= =2,1 105 МПа;
T2 - обертаючий момент на валу колеса, Н мм (див. п. 2.3);
KH - коефіцієнт нерівномірності розподілу навантаження по довжині зуба, визначають по графіках на мал. 2.5.
Тут Кbe - коефіцієнт ширини зубчастого вінця щодо зовнішньої конусної відстані, . Рекомендують прийняти Кbe 0,3. Менші значення призначають для неприрабатываемых зубчастих коліс, коли H1 й H2 > 350 HB або V > 15 м/с
Рис. 2.5
Найпоширеніше в редукторостроении значення Кbe = 0,285, тоді попереднє вираження для визначення ділильного діаметра по зовнішньому торці колеса приймає вид
,
де up - розрахункове передаточне число конічної передачі.
Геометричний розрахунок. Визначають діаметр шестірні по зовнішньому торці .
|
|
Число зубів шестірні призначають по рекомендаціях, представленим на мал. 2.6.
За значенням визначають число зубів шестірні:
при Н1 і Н2 350 HB,
при Н1 45 HRC і Н2 350 HB,
при Н1 і Н2 45 HRC.
Обчислене значення z1 округляють до цілого числа.
Рис.2.6
Визначають число зубів колеса .
Обчислене значення округляють до цілого числа. Після цього необхідно уточнити:
- передаточне число передачі ,
- кут ділильного конуса колеса ,
- кут ділильного конуса шестірні ,
- зовнішній окружний модуль .
Рекомендується округлити до стандартного значення по ряду модулів: 1,5; 2; 2,5; 3; 4; 5; 6; 8; 10. Після цього уточнюють величини діаметрів й .
Розраховують величину зовнішньої конусної відстані передачі (мал. 2.4) .
Робоча ширина зубчастого вінця колеса .
Отримане значення округляють до найближчого з ряду нормальних лінійних розмірів (табл. 2.5).
Визначають розрахунковий модуль зачеплення в середньому перетині зуба
.
При цьому знайдене значення не округляють!
Розраховують зовнішню висоту головки зуба .
Зовнішню висоту ніжки зуба визначають як .
Зовнішній діаметр вершин зубів коліс розраховують по формулі
.
Кут ніжки зуба розраховують по формулі .
Перевірочний розрахунок. При розрахунку на витривалість зубів коліс по контактних напругах перевіряють виконання умови
,
де Eпр -наведений модуль пружності, для сталевих коліс
Eпр = Eстали =2,1 105 МПа;
- обертаючий момент на шестірні, Н мм, ;
тут - кпд передачі.
- коефіцієнт розрахункового навантаження, ; коефіцієнт концентрації навантаження знайдений раніше по графіках мал. 2.5.
- коефіцієнт динамічного навантаження, знаходять по табл. 2.7 зі зниженням на один ступінь точності проти фактичної, призначеної по окружній швидкості відповідно до рекомендацій (табл. 2.6);
|
|
- ділильний діаметр шестірні в середньому перетині зуба,
;
- кут зачеплення, =20.
Далі перевіряють зуби коліс на витривалість по напругах вигину по формулах [1]:
і ,
де - окружне зусилля в зачепленні, Н, ;
- коефіцієнт розрахункового навантаження, . Тут , а визначають по табл. 2.7 зі зниженням точності на один ступінь проти фактичної.
- коефіцієнт форми зуба відповідно шестірні й колеса, знаходять по табл. 2.9 залежно від еквівалентного числа зубів коліс
.