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)