Проектный расчет конической прямозубой передачи
1. Диаметр внешней делительной окружности колеса:
,где
- коэффициент, учитывающий концентрацию нагрузки по длине зуба; при консольном расположении шестерниориентировочно принимают - эмпирический коэффициент для прямозубых колес.Принимаем
.При и по ГОСТ 12289-76 имеем ширину колеса
2. Число зубьев шестерни
Где
.Угол вершине делительного конуса шестерни:
Принимаем
зубьев.3. Число зубьев колеса
4. Фактическое передаточное число
Относительная погрешность
Относительная погрешность должна составлять не более 4%.
5. Определяем максимальный (производственный) окружной и нормальный модули прямозубых колес:
Модуль конических передач можно не согласовывать со стандартным значением
Диаметр внешней делительной окружности:
6. Внешнее конусное расстояние:
7. Уточняем коэффициент ширины зубчатого венца:
Коэффициент ширины зубчатого венца находится в рекомендуемых стандартом пределах:
8. Среднее конусное расстояние
9. Средний окружной и нормальный модули:
10. Средние делительные диаметры:
Шестерни
Колеса
Проверочный расчет прямозубой конической передачи
Проверочный расчет по контактным напряжениям
1. Условие прочности по контактным напряжениям для стальных колес:
Условие прочности:
Где
- коэффициент концентрации нагрузки находится из таблицы в зависимости от расположения шестерни и твердости колес. При для роликоподшипниковых колес - коэффициент динамичности. Определяется в зависимости от степени точности и окружной скорости на среднем делительном диаметре.Назначаем степень точности: 8.
Для прямозубых колес выбираем коэффициент
, условно принимая точность на одну степень ниже фактической (9-ю степень точности). для прямозубой передачи.Эмпирический коэффициент
Значение контактных напряжений:
Недогрузка составляет:
Проверочный расчет по напряжениям изгиба.
1. Условие прочности по напряжениям изгиба для зубьев колеса:
Для шестерни:
Где
- коэффициент концентрации нагрузки ,где
принимаем по таблице в зависимости от принятой схемы расположения колес.Коэффициент динамичности
Коэффициент формы зуба
и определяют по таблице при эквивалентном числе зубьев 4,07Эмпирический коэффициент
Допускаемые напряжения:
Значения напряжений изгиба:
Колеса:
Шестерни:
2. Проверим зубья на прочность при пиковых перегрузках
Под пиковой перегрузкой понимается возникающий при пуске максимальный момент электродвигателя
.Проверяем на контактную прочность при пиковой перегрузке:
<Следовательно, местная пластическая деформация зубьев будет отсутствовать.
Проверка изгибной прочности при перегрузке:
<Геометрические характеристики зацепления
По ГОСТ 13754-81 исходный контур имеет параметры:
1. Высота головки зуба:
2. Высота ножки зуба в среднем сечении шестерни и колеса соответственно:
Внешняя высота ножки зуба:
3. Угол ножки зуба:
4. Угол головки зуба:
5. Угол конуса вершин:
6. Угол конуса впадин: