,
Для контроля следует проверить равенство: aW12 = 0,5 (d1 + d2).
Определяют диаметры вершин зубчатых колес:
da1 = d1 + 2mn12 и da2 = d2 + 2mn12 - для колес нарезаемых без смещения. Для колес, нарезаемых со смещением при хå = х1 + х2 = 0: da1 = d1 + 2mn12(1+x1) ; da2 = d2 + 2mn12(1 + x2), где х1 и х2 - коэффициенты смещения исходного контура инструмента при нарезании зубьев шестерни и колеса.
Определяют окружную скорость зубчатых колес
(d1 - мм).
Назначают экономически целесообразную степень точности.
Обычно для передач общего машиностроения при V = (5…8) м/с назначают 8-ю степень точности; при V < 5 м/с - 9-ю.
Расчет конических передач можно вести в следующей последовательности.
Определяют ширину зубчатого венца
и округляют до целого.Определяют углы начальных конусов:
; .Определяют начальный диаметр шестерни на наружном дополнительном конусе (внешний делительный диаметр):
.
Определяют внешнее конусное расстояние
.Проверяют соблюдение условия
.Определяют модуль передачи
где Km = 20 - для прямозубых колес; Km = 14 - для колес с тангенциальными и круговыми зубьями. Для прямозубой передачи полученное значение mte = mne целесообразно округлить до стандартного по ГОСТ 9563-80 (см. стр. 24) .
Определяют числа зубьев:
и округляют до целого числа.Уточняют следующие параметры:
; u12 = z2/z1 (с точностью до 0,0001);(с точностью до 0.005˚).
Для колес с тангенциальными и круговыми зубьями задаются углом наклона зубьев bm12 в среднем сечении шестерни. Для тангенциальных зубьев bm = 25…300, для круговых зубьев bm = 350 . Предпочтительнее использовать колеса с круговыми зубьями как более технологичные и менее чувствительные к точности взаимного расположения.
Определяют коэффициенты смещения исходного контура при нарезании зубчатых колес: для прямозубых колес - xe1 и xe2; для колес с круговыми зубьями - xn1 и xn2. Смещение исходного контура при нарезании конических колес рекомендуется выполнять для повышения их сопротивления заеданию. Шестерня выполняется с положительным смещением, колесо - с равным ему отрицательным:
(x округляется с точностью до 0,01).
Определяют остальные геометрические размеры зубчатых колес:
.
Внешняя высота головки зуба:
а) для прямозубых колес:
;;
.
б) для колес с круговыми равновысокими зубьями:
;
.
Внешний диаметр вершин зубьев:
;
.
Окружная скорость зубчатой передачи:
.
Назначают экономически целесообразную степень точности:
при V = (5…8) м×с-1 - 8-ю степень точности;
при V < 5 м×с-1 - 9-ю степень точности.
6.3. Особенности проектировочного расчета 1-й ступени соосных редукторов.
В этих редукторах аW12 = aW34, причем аW34 определяется в результате проектировочного расчета 2-й ступени. Поскольку
то, разрешая эту формулу относительно d1, получаем . Если при этом u12 = u34 , то d1 = d3.Далее расчет ведут в следующей последовательности.
Используя формулу (6.1), определяют коэффициент Ybd12 :
, (6.3)где предварительно принимается КHb12 = 1,05.
Если условие формулы (6.3) будет выполнено (Ybd12 ³ 0,2), определяют ширину зубчатых колес z2 и z1:
b2 = bW12 = Ybd12·d1 (округлить до целого);
b1 = b2 + (2…5) мм.
Если Ybd12 < 0,2, принимают Ybd12 = 0,2…0,25 и переходят к определению b2 и b1. Передача в этом случае будет работать с недогрузкой по контактным напряжениям. Для снижения недогрузки 1-й ступени целесообразно скорректировать [sH]12, изменив материал зубчатых колес z2 и z1 , либо назначив другой вид термообработки.
Дальнейший расчет ведут, используя формулы и рекомендации, приведенные в разделе 6.2, в таком порядке:
- определяют mn12;
- назначают предварительно b12;
- вычисляют z1 и z2 ;
- уточняют u12, b12, d1 и определяют d2;
- вычисляют V12 и назначают экономически целесообразную степень точности зубчатых колес.
6.4. Определение усилий в зацеплении
Для некорригированных цилиндрических передач (рис. 6.2.а), а также для корригированных передач при х1 + х2 = 0 усилия в зацеплении определяются по следующим формулам:
- окружное усилие
, Н;- радиальное усилие
(при х1 + х2 = 0 aw = a = 200);
- осевое усилие
.Для конических колес (рис. 6.2, б):
- окружное усилие
;- радиальное усилие
(6.4)(a = 200 );
- осевое усилие
. (6.5)
В формулах (6.4) и (6.5) знак зависит от направления вращения шестерни (наблюдать со стороны большого торца) и линий наклона зуба как винтовой линии (табл. 6.2).
Таблица 6.2
Направление вращения шестерни | Линия наклона зуба | Знак | |
формула (6.4) | формула (6.5) | ||
По часовой стрелке | правая левая | - + | + - |
Против часовой стрелки | правая левая | + - | - + |