Конические зубчатые передачи.

 

Применяются в передачах, где оси валов пересекаются под некоторым углом å. Они сложнее цилиндрических в изготовлении и монтаже. Для нарезания требуются специальные станки и инструмент.

Кроме допусков на размеры зубьев здесь необходимо выдерживать допуски на углы å, d1, d2 (рис.5.38), а при монтаже обеспечивать совпадение вершин конусов. Выполнить коническое зацепление с той же степенью точности, что и цилиндрические значительно сложнее. Пересечение осей валов затрудняет размещение опор. Обычно одно из коническиъх колес располагается консолью. При этом увеличиваются неравномерность распределения нагрузки по длине зуба. В коническом зацеплении действую осевые силы, усложняющие конструкцию опор. Из-за всего этого нагрузочная способность конической зубчатой передачи составляет около 85% от цилиндрической.

 

Рис. 5.38

Геометри-ческие осо-бенности прямозубого конического зацепления

 

 

Аналогами начальных и делительных цилиндров цилиндрических передач в конических являются начальные и делительные конусы с углами d1, d2.

На рис. 5.39 показан общий вид зацепления.

 

Рис. 5.39

Общий вид конического зацепления

 

 

При коэффициенте смещения инструмента x1+ +x2= 0 начальные и делительные конусы совпадают.

Конусы, образующие которых перпендикулярны образующим делительных конусов называют дополнительными конусами. Сечение зубьев дополнительным конусом называют торцовым сечением. Различают внешнее, внутреннее и среднее торцовые сечения. Размеры, относящиеся к внешнему торцовому сечению сопровождают индексом “e”, например de. Размеры в среднем сечении обозначают индексом “m”, например dm, и прменяют при силовых расчетах.

Используются следующие характерные размеры:

Re= Rm+ 0,5b- внешнее конусное расстояние (Rm - среднее конусное расстояние); de= dmRe/ Rm; mte= mtmRe/ Rm- торцовый модуль зацепления по внешнему дитаметру (mtm - торцовый модуль зацепления по среднему дитаметру). Для прямозубых передач торцовое “t” и нормальное “n” сечения совпадают. При этом значения mte= m округляют до стандартного.

Как и у цилиндрических передач, передаточное число равно

u= d2/d1= z2/ z1.

Кроме того, выразив d1 и d2 через конусное расстояние R и углы конусов d1 и d2 , получим

u= sind2/ sind1, (5-56)

а при å= d1 + d2 = 90°

u= tgd2= ctgd1. (5-57)

Силы в зацеплении определяются следующими соотношениями:

 

/>Ft= 2Mкр1/ dm1- окружная сила;

Fn= Ft/ cosa - нормальная сила; (5-58)

Fr = Ft tga cosd1 - радиальная сила;

Fa = Ft tga sind1 - осевая сила.

 

Для упрощения расчетов коническое колесо приводят к эквивалентному прямозубому цилиндрическому. Диаметры эквивалентных колес:

due1= de1/ cos d1; due2= de2/ cos d2. (5-59)

Для проектного расчета используют формулу

de2= 1,7 { EnpMкр1КНb u/ [JH [sH]2 (1-Kbe)Kbe]}1/3, (5-60)

где JH =0,85- опытный коэффициент; Kbe - коэффициент ширины зубчатого венца относительно внешнего конусного расстояния. Часто принимают Kbe = 0,285, тогда

de2» 2,9{ EnpMкр1КНb u/ [JH [sH]2 }1/3. (5-61)

Далее рассчитывают диаметр шестерни по среднему сечению

dm1= de2 (1- 0,5 Kbe)/u (5-62)

и толщину шестерни

bw= 0,5Kbe(u2+1)1/2/u..

Контактные напряжения прямозубых конических передач вычисляют по формуле

sH= 1,18{EnpMкр1КН (u2+ 1)1/2/u/(JHd2m1bwsin2a)}1/2£ [sH], (5-63)

Конические колеса могут иметь непрямые зубья. Наиболее распространены колеса с косыми или тангенциальными зубьями и колеса с круговыми зубьями (рис.5.40).

Чаще применяются круговые зубья.

 

Рис. 5.40.

Колеса с непрямыми зубьями

а) тангенциальные зубья;

б) круговые зубья.

 

 

а) б)

 

Учитывая особое значение выбора m и z, для конических передач с прямозубым и круговым зубом разработаны специальные рекомендации. Сначала по формуле (5-61) определяют de2. Затем из графиков в зависимости от de1= de2/u и u определяют значение z’.

После этого для твердостей колес, не превышающих 350НВ, вычисляют число зубьев шестерни z1= 1,6 z’. В случае более твердых колес предлагаются другие зависимости [4]. В общем случае рекомендуют число зубьев zmin= 17. При этом отсутствует подрезание.

После этого определяется модуль

mm= dm1/z1, (5-64)

на основании которого по ряду выбирается ближайшее значение.

В конических передачах с u>1 для повышения сопротивления заеданию рекомендуют выполнять шестерню с положительнывм смещением (x1> 1), а колесо с отрицательным х2= - х1, причем

x1= xn1» 2(1- u-2)(cos3bn/z1)1/2.

Напряжения при изгибе рассчитываются с помощью соотношения

sF= YFFtKF/(JFbwmm) £ [sF], (5-65)

где JF = 0,85; YF - коэффициент формы зуба [4]; KF= KFbKFu- коэффициент нагрузки определяется по графикам.

Суть работы непрямого зуба такая же, как и у косозубых цилиндрических передач. При этом силы зацепления определяются с помощью соотношений:

Ft= 2Mкр1/ dm1- окружная сила;

Fr = (Ft /cosbn)(tga cosd1± sinbnsind1)- радиальная сила; (5-66)

Fa = (Ft /cosbn)(tga sind1± sinbncosd1)- осевая сила.

 

Расчет прочности выполняют по параметрам биэквивалентных цилиндрических прямозубых колес:

dun= de/ (cosd cos2bn) - диаметр;

zun= z/ (cosd cos2bn)- число зубьев.

Для круговых зубьев контактные напряжения вычисляют по специальным формулам.

 

 








Дата добавления: 2015-02-23; просмотров: 767; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ


Поиск по сайту:

При помощи поиска вы сможете найти нужную вам информацию, введите в поисковое поле ключевые слова и изучайте нужную вам информацию.

Поделитесь с друзьями:

Если вам понравился данный ресурс вы можете рассказать о нем друзьям. Сделать это можно через соц. кнопки выше.
helpiks.org - Хелпикс.Орг - 2014-2019 год. Материал сайта представляется для ознакомительного и учебного использования. | Поддержка
Генерация страницы за: 0.013 сек.