Конструирование открытых цилиндрических зубчатых передач

КОНСТРУИРОВАНИЕ ОТКРЫТЫХ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ

Конструирование открытых цилиндрических зубчатых передач

Открытые цилиндрические передачи выполняют с прямыми зубьями и применяют при окружных скоростях колес м/с. Вследствие по­вышенного изнашивания зубьев открытые передачи считают прирабаты­вающимися.

Проектировочным расчетом открытых зубчатых передач считается расчет зубьев на выносливость при изгибе.

Несмотря на различие в расчете открытых передач от закрытых, в нем много общего, поэтому следует руководствоваться при расчетах фрагментами предыдущего материала, обозначенного ссылками.

3.1.1. Описание блок-схемы алгоритма расчета открытых

цилиндрических передач (рис.29)

Исходные данные (получены из кинематического расчета привода):

- крутящий момент на шестерне цилиндрической открытой пере­дачи, Нмм;

-передаточное число открытой цилиндрической передачи;

- частота вращения шестерни, об/мин.

1. Выбрать материал по табл. 13. Для открытых передач следует применять дешевые марки стали типа 45, 45Л с термообработкой Н<350 НВ.

2. Назначить число зубьев шестерни =17-24.

Определить число зубьев колеса .

3. Определить допускаемое напряжение изгиба для шестерни (см. §2.1).

4. Определить коэффициент формы зуба в зависимости от (см. табл. 19).

5. Определить коэффициенты:

- коэффициент неравномерности нагрузки по ширине венца (см. табл. 17), вспомогательный параметр определить по табл.16;

- коэффициент динамической нагрузки. Для тихоходных передач =1...1,1.

Рис. 29. Блок-схема расчета открытой цилиндричес­кой передачи

6. Определить модуль передачи

, мм.

Полученный модуль округлить до ближайшего стандартного значения согласно ГОСТ 9563-60 (см.табл.18).

7. Определить основные размеры зубчатой пары:

- диаметр начальных окружностей , мм; , мм

- ширину зубчатого венца колеса , мм;

- ширину шестерни мм.

8. Осуществить проверочный расчет для предотвращения оста­точной деформации или хрупкого излома зубьев при действии максимальной нагрузки (см. § 2.2, п. 23-25).

Провести сравнение :

- если "нет", то необходимо вернуться к блоку 2 и выбрать более прочный материал;

- если "да", то перейти к следующему блоку.

9. Определить размеры зубчатой пары:

- диаметры вершин зубьев ; , где - высота головки зуба;

- диаметры окружностей впадин ; , где - высота ножки зуба;

- межосевое расстояние .

10. Определить силы, действующие в зацеплении:

окружную силу

, H;

радиальную силу

, H,

где - угол зацепления.

Осевая сила для прямозубой передачи равна нулю: .

3.1.2. Конструкция открытых

цилиндрических зубчатых колес

Поскольку открытые цилиндрические передачи в приводе исполь­зуются для передачи больших крутящих моментовпри малых частотах вращения, то, как правило, они имеют значительные габаритные раз­меры. Поэтому зубчатые колеса открытых передач изготавливают ков­кой, штамповкой или литьем. Кроме того, для уменьшения стоимости изделия возможно зубчатое колесо изготавливать из двух частей, т.е. центр делать из дешевых материалов, а бандаж из конструкци­онных сталей (рис. 30).

Ступицу колес цилиндрической передачи располагают или симмет­рично относительно венца, или асимметрично в зависимости от зада­чи конструирования сборочной единицы. С целью облегчения колеса необходимо предусматривать максимально возможное снятие лишнего металла, но не в ущерб его прочности. На основании опыта констру­ирования на рис. 30 представлены оптимальные размеры для колес различных способов изготовления. Изготовление колеса по рекомендуемым параметрам дает равнопрочность конструкции и не требует дополнительных расчетов отдельных его элементов.

ковка; штамповка	литье составные
мм; ; ; где d – диаметр вала; ; ;	мм; ; ; ; ; ; где d – диаметр вала; ; ;
( - минимальная толщина ступицы)

Рис. 30. Конструкции открытых цилиндрических зубчатых колес

Что касается изображения открытых колес на чертеже, то здесь можно воспользоваться теми же рекомендациями, что и для закрытых (см. рис. 9).