Расчет конических зубчатых колес

Хотя расчет конических зубчатых передач ГОСТом еще не регламентирован, тем не менее целесообразно выполнять его, ориентируясь на зависимости, приведенные выше для цилиндри­ческих зубчатых колес.

На основании формул (3.4) и (3.5) с учетом особенности геометрии конических зубчатых колес (рис. 3.4) после соответ­ствующих преобразований получают формулу для провероч­ного расчета конических прямозубых колес на контактную прочность:

(3.27)

Рис. 3.4. Схема передачи коническими зубчатыми колесами

Рис. 3.5. Схема конического колеса с круговыми зубьями

При расчете по среднему конусному расстоянию R = R_e – 0,5 b формула (3.27) принимает вид

Здесь R_e и R — внешнее и среднее конусные расстояния, мм; К_н — коэффициент нагрузки, принимаемый таким же, как и для цилиндрических прямозубых передач (см. § 3.2), при условии, что степень точности конических колес на единицу выше, чем цилиндрических; Т₂ — вращающий момент на колесе, Н^. мм; h — ширина зубчатого венца, мм.

Аналогичный расчет для конических колес с круговыми зубьями основывается на формулах (3.4) и (3.6). Рекомендуют принимать средний угод наклона зуба b = 35^o (рис. 3.5). При этом коэффициент, учитывающий формулу сопряженных по­верхностей зубьев, Z_H = 1,59. Коэффициент Z _eможно принять таким же, как и для цилиндрических косозубых колес, т. е. Z _e = 0,8. Тогда для проверочного расчета стальных конических колес с круговыми зубьями на контактную прочность формула будет иметь вид

(3.28)

Коэффициент нагрузки К_н представляет собой произведе­ние трех частных коэффициентов, определяемых так же, как и для цилиндрических косозубых колес:

При проектировочном расчете определяют внешний дели­тельный диаметр колеса, мм:

(3.29)

для прямозубых передач K_d = 99: для колес с круговыми зубьями K_d = 86.

Полученные значения d_e2 округляют по ГОСТ 12289-76 (в мм): 50; (56); 63; (71); 80; (90); 100; (112); 125; (140); 160; (180); 200; (225): 250; 280; 315; 355; 400; 450; 500; 560; 630; 710; 800; 900; 1000; 1120; 1250; 1400; 1600.

Предпочтительными являются значения без скобок.

Фактические значения d_e2 не должны отличаться от номи­нальных более чем на 2%.

Номинальные значения передаточных чисел и желательно округлить по ГОСТ 12289-76: 1; (1,12); 1,25; (1,40); 1,60: (1,80); 2,00; (2,24); 2,50; (2,80); 3,15; (3,55); 4,00; (4,50); 5,00; (5.60): 6,30.

Значения без скобок предпочтительнее.

Фактические значения и не должны отличаться от номиналь­ных более чем на 3%.

Коэффициент ширины зубчатого венца

При проектировании редукторов с параметрами по ГОСТ 12289-76 рекомендуется принимать y _bRe = 0,285.

Коэффициент К_{Н b} принимают предварительно для колес с твердостью поверхностей зубьев НВ £ 350 от 1,2 до 1,35: при твердости НВ > 350 — от 1,25 до 1,45 (см. табл. 3.1).

При проверочном расчете значения коэффициента нагрузки уточняют.

Далее определяют числа зубьев колес. Для шестерни

	(3.30)

Рекомендуют выбирать z ₁ » 18¸32.

Число зубьев колеса z ₂ = z ₁ u. Так как найденные зна­чения z ₁ и z ₂

округляют до целых чисел, то после этого следует уточнить и угол

d₂ = arctg и. Внешний окружной модуль округлять полученое зна-

чение m_e не обязательно.

Остальные параметры передачи определяют по табл. 3.11. Проверку зубьев конических прямозубых колес на выносли­вость по напряжениям-изгиба выполняют по формуле

(3.31)

Здесь К_F — коэффициент нагрузки при расчете на изгиб, выбираемый так же, как и для цилиндрических прямозубых колес; F_t — окружная сила, которую считают приложенной по касательной к средней делительной окружности

Y_F — коэффициент формы зубьев (см. с. 42), выбираемый в зави-

симости от эквивалентного числа зубьев J _F » 0,85 – опытный коэф-

фициент, учитычвающий понижение нагру­зочной способности конической