Конструирование зубчатого мотор редуктора автоматических устройств (стр. 2 из 4)

Расчет геометрических параметров прямозубых конических колес

Наименованиепараметра	Обозначение	Формула	Результатырасчета
			ведущее колесо	ведомое колесо
Диаметр длительной окружности, мм	d	mzк	35	70
Угол начального конуса ведущего колеса, град			26,5
Угол начального конуса ведомого колеса, град		90о -	63,4
Диаметр окружности вершин зубьев, мм	da	d+2m cos	37,2	71,2
Диаметр окружности впадин зубьев, мм	df	d-2,5m cos	32,7	68,9
Угол дополнительного конуса, град	α	90о -	63,4	26,6
Длина образующей начального конуса, мм	L		41,6
Угол головки зуба, град	Υг		1,73	1,8
Угол ножки зуба, град	Υн		2,15	2,25
Угол конуса вершин, град			28,3	65,2
Угол конуса впадин, град			24,4	61,2
Ширина венца, мм	b	0,33L	13,74	13,13
Длина ступицы, мм	αс	3 dш	9	12
Расстояние от торца ступицы до вершины зуба, мм	l	αc + 3m cos α	13,7	15,4
Расстояние от торца ступицы до вершины конуса, мм	k	l ± L cos	48,66	29,17
Размер фасок, мм	с	0,3m	0,375
Диаметр ступицы, мм	dс	1,6 dв	19,2	24

1.9 Расчет мертвого хода редуктора.

Вероятный максимальный мертвый ход отдельной передачи определяется углом поворота ведомого колеса при неподвижном ведущем звене.

Угол поворота ведомого колеса рассчитывают по формуле:

,

где j_nmin – минимальный гарантированный боковой зазор, мм (табличное значение).

d – диаметр делительной окружности, мм.

Мертвый ход трехступенчатого редуктора с учетом боковых зазоров между зубьями, определяемый по углу поворота выходного вала:

На мертвый ход редуктора влияет также упругая деформация валов, в результате которой вал получает угол закручивания

, угловые минуты:

где М _i – крутящий момент на валу

l_i – рабочая длина i-го вала

G – модуль сдвига для стали – 80 ГПа

I_Pi– полярный момент инерции поперечного сечения вала.

где d_i– наименьший диаметр участка вала, на котором передается крутящий момент.

2.1 Точность зубчатых и червячных передач.

Погрешности изготовления и монтажа элементов передач вызывают шум, вибрации, нагрев, несогласованность углов поворота ведущего и ведомого звеньев, ошибки от мертвого хода.

По точности изготовления зубчатые колеса и передачи разделены на 12 степеней. Для каждой степени точности установлены нормы кинематической точности, плавности работы и контакта зубьев.

Кинематическая точность характеризуется величиной погрешности передачи, т. е. разностью между действительным и расчетным углами поворота ведомого колеса. Кинематическая точность является основным требованием для делительных и отсчетных устройств. Она обеспечивается за счет малого радиального биения зубчатого колеса и применения высокоточных станков и инструментов.

Независимо от степени точности стандартами установлены различные виды сопряжения зубьев в передаче. За основу деления видов сопряжения принята величина бокового зазора. Нормы бокового зазора необходимы для устранения заклинивания зубьев и ограничения мертвых ходов, а также для размещения смазки и компенсации температурных деформаций. Боковой зазор не зависит от точности изготовления и определяется в основном величиной межосевого расстояния.

На рабочих чертежах зубчатых колес и червяков должны быть указаны требуемые степени точности по трем нормам и виду сопряжения. В условных обозначениях последовательно записывают три цифры (степени по нормам кинематической точности, нормам плавности, нормам контакта) и букву указывающую вид сопряжения.

Если первые три нормы имеют одинаковые степени точности, то в условном изображении указывают одну цифру, как в данном случае:

7 – Д.

2.2 Допуски формы и расположения поверхностей зубчатых колес и червяков.

В процессе изготовления зубчатых колёс и червяков возникают погрешности формы и взаимного расположения их поверхностей, что существенно снижает точность механизмов.

Стандарт СТ СЭВ 301-76 предусматривает классификацию допусков и отклонений формы и расположения поверхностей. К группе отклонений формы поверхностей относят непрямолинейность, неплоскостность, некруглость, нецилиндричность и отклонения профиля продольного сечения.

К группе суммарных отклонений формы и расположения поверхностей относят два основных вида отклонений: радиальное и торцевое биения.

Для оценки точности расположения поверхностей назначают базы.

Под радиальным биением

понимают разность наибольшего а и наименьшего, а расстояния от точек до базовой оси вращения в сечении, перпендикулярном к этой оси:

Радиальное биение является результатом смещения геометрического центра колеса относительно оси вращения и некруглости наружной поверхности.

Радиальным биением зубчатого венца называют наибольшую разность расстояний от базовой оси колеса до делительной прямой нормального исходного контура.

Торцевым биением

называют разность наибольшего bи наименьшего bрасстояний от точек реальной торцовой поверхности колеса, расположенных на окружности заданного диаметра Д, до плоскости N-N, перпендикулярной к базовой оси вращения: