Расчёт конической передачи
Проектировочный расчет начинается с определения внешнего делительного диаметра, который определяется по формуле для шестерни:
=>50мм.
Для колес с круговыми зубьями
=86
Зубья выбираем круговые исходя из условия, что прямозубая коническая передачи хороша для невысоких скоростей окружных скоростей (2…3 м/с),а для более высоких применяется с круговыми зубьями так как такие зубья обеспечивают более плавное зацепление, повышают несущею способность и понижают деформацию за счет того, что плавно входят в зацепление.
Для этого переведем рад/с в м/с.
радиус
окружности, по которой движется точка
с скоростью
.
=>
зубья круговые.
R=de2/2=84/2=42 мм=>0.042м
Где
-коэф.
учитывающий неравномерность распределения
нагрузки по ширине венца зубчатого, по
таб.7.1 для закрытых редуктор равный 1
Округляем по ГОСТ 12289-76 и принимаем 50мм.
Определим углы делительного конуса
Так как в задании нет особых требований в отношении габаритов передачи, выбираем материалы со средними механическими характеристиками: для шестерни сталь 45, термическая обработка – улучшение, твёрдость НВ 260; для колеса – сталь 45, термическая обработка – улучшение, но твёрдость на 30 единиц ниже – НВ 230.
Допускаемые контактные напряжения
где
– предел контактной выносливости при
базовом числе циклов.
Для углеродистых сталей с твёрдостью поверхностей зубьев менее НВ 350 и термической обработкой (улучшением)
=2*260+70=590
– коэффициент долговечности; при числе
циклов нагружения больше базового, что
имеет место при длительной эксплуатации
редуктора, принимают
;
коэффициент безопасности
-коэф.
ширины колеса к межосевому расстоянию=0,2
Проверка контактных напряжений определяется по формуле:
Внешнее конусное расстояние определяется по формуле:
Тогда среднее конусное расстояние будет равным:
Коэф.нагрузки
принимается таким же как и для
цилиндрической передачи
Проектировочный расчет для колеса начинается с определения внешнего делительного диаметра ,который определяется по формуле:
=>80мм
Для колес с круговыми зубьями =86
Где
-коэф. учитывающий неравномерность распределения нагрузки по ширине венца зубчатого, по таб.7.1 для закрытых редуктор равный 1
Округляем по ГОСТ 12289-76 и принимаем 80мм.
Так как в задании нет особых требований в отношении габаритов передачи, выбираем материалы со средними механическими характеристиками: для шестерни сталь 45, термическая обработка – улучшение, твёрдость НВ 260; для колеса – сталь 45, термическая обработка – улучшение, но твёрдость на 30 единиц ниже – НВ 230.
Допускаемые контактные напряжения
где – предел контактной выносливости при базовом числе циклов.
Для углеродистых сталей с твёрдостью поверхностей зубьев менее НВ 350 и термической обработкой (улучшением)
=2*230+70=530
– коэффициент долговечности; при числе циклов нагружения больше базового, что имеет место при длительной эксплуатации редуктора, принимают ; коэффициент безопасности
-коэф. ширины колеса к межосевому расстоянию=0,2
Проверка контактных напряжений определяется по формуле:
Внешнее конусное расстояние определяется по формуле:
Тогда среднее конусное расстояние будет равным:
Коэф.нагрузки принимается таким же как и в расчете шестерни конического зацепления.
Z1=18-шестерни
Z2=Z1*u=18*4=72-колеса
Таблица 2 –количество зубьев и значение внешнего делительного диаметра шестерни и колеса конической передачи
|
de |
z |
шестерня |
50 |
18 |
колесо |
80 |
72 |
Основные геометрические параметры конического зацепления:
Средний угол наклона зуба
в круговой форме около
Cредний окружной модуль:
Внешняя высота зуба:
Средний делительный диаметр:
Внешняя высота головки зуба:
Внешняя высота ножки зуба:
Угол ножки зуба:
Угол головки зуба:
Внешний диаметр вершин:
