Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Расчет зубчатых и червячных передач. Конические и червячные передачи

.pdf
Скачиваний:
8
Добавлен:
12.11.2023
Размер:
3.85 Mб
Скачать

чет за собой изменение соотношения углов

головок

и ножек зубьев

и соответствующее изменение углов конусов

вершин

и впадин. При

этом углы начальных конусов,

совпадающие с

углами делительных

 

 

 

Т а б л и ц а 1.3

Соотношения между элементами коничеених колее с равиовысоинин зубьями

н можосевык углом 2=90*

 

Элементы зацепления

 

 

Формулы

Высота зуба

 

Л=2Л>лт+С ,, где Л*-1;

 

с—О.2501Д0,

 

 

Высота головки зуба

 

Ла1ч Илп ( й0+

А0,*2Ав»ялп — Ла>

Угол начального (делительного)

1В»1=— 1 # ,- 9 0 - в ,

наружного и внутреннего конусов

 

 

 

 

 

 

Окружная толщина луба п сред­

^ л -(б^ я + 2»11в «л + *, ) ™д

ней нормальной сеченнн

 

Зла-ЮТлц, — 5Л|

П р и м е ч а н и е . Величины

ё ав определяются по табл. 1Л.

конусов, а также межосеооб угол остаются бет изменения. Танген­ циальное смещение получают изменением угла менаду резцами, об­ рабатывающими противоположные стороны зубьев. Такой вид смс-

Т э б л к ц а 1.4

Минимальные числа зубьев.

 

Передаточ­

 

*„1» "Р” ь .

 

 

 

 

 

ное число и

0—‘15*

1 8

0

30-40*

 

1

17

17

 

17

1.6

15

15

 

14

2

13

12

 

11

>3,15

12

10

 

а

щеинн в цилиндрических колесах не получил распространения, так как он требует применения нестандартного инструмента. Танген­ циальное смещение позволяет усилить зуб менее прочного колеса за счет ослабления более прочного к тем самым повысить изгнбную прочность передачи в целом, а также устранить чрезмерное заостре­ ние зубьсо.

II

Радиальное смещение позволяет повысить износостойкость сопро­ тивления заеданию, устранить интерференцию и подрезание зубьев. На этом основана система ЭНИМС для получешгя конических пере­

дач С прямыми, КОСЫМИ 1Г Криволинейными

зубьям]! СО смешением

[I,

3, 4].

 

 

 

 

 

 

 

смещении

 

 

 

 

Рекомендуемый коэффициент радиального

 

 

 

 

Коэффициент тангенциального смещения при

и>

2,5

 

 

 

 

 

 

 

х* = а + 6 (и — 2,5),

 

 

 

 

 

 

 

где

при рт = 0 . . .

15е а=0,03; 6=0,008;

при

рга=

15

. . . 29е соот­

ветственно 0,07 II 0,010;

при

рл =29 . . .

40*—0,11

и

0,010; ири р

свыше 40е — 0,15 к

0,012 (здесь

— угол наклона зубьев

на дели­

тельном хонусе в середине ширины зубчатого венца).

 

 

 

При круговых

зубьях

преимущественно

применяют рт =35°, а

при

косых 20—30й обычно угол рт выбирают кратным

5е.

 

 

Основные геометрические соотношения

между

цементами внеш­

него эацегтленпя конических

колес

с различными

разновидностями

зубьев и межосевым углом 2 ” 90°

приведены в табл.

1.1,

1.2,

1.8

н на рис. 1.1. При определении размеров элементов

колес

без

сме­

щения по зависимостям, приведенным в этих таблицах,

принимают

дгвгт = 0,

а для прямозубых колес (5т = |^ = 0 . Минимально допусти­

мые

числа

зубьев

л

колесах

без смещения,

в зависимости от угла

наклона рет и передаточного числа

и, приведены

в табл.

1.4.

 

 

 

Г л а в а

вто р ая

 

 

 

 

ОСНОВНЫЕ ПАРЛЛЪЕТРМ КОНИЧЕСКИХ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ

 

Основными параметрами

конических зубчатых передач являются

конусное расстояние, диаметр инешнеП делительной окружности

ко­

леси, ширина венца зубчатого колеса,

передаточное число,

число

зубьсп шестерни и колеса,

а у

непрямоэубых

колес также

и

угол

наклони зуба на делительном конусе.

 

 

 

 

Унификации и рациональный выбор

этих

основных параметров

имеют большое значение для снижения

веса

и размеров машин и

сокращения трудозатрат па их производство. Ниже приводятся основные параметры кз ГОСТ 12269—76, который распространяется па конические передачи с межосевым углом 55=а90в, а также на ко­ нические ступени комбинированных передач, представляющих собой самостоятельный монтажный узел (редукторы или мультипликаторы).

Здесь же даны

некоторые рекомендации по выбору или расчету дру­

гих

параметров,

нс регламент ровен пых

стандартом.

 

Из всех перечисленных параметров стандартом регламентируется

только три

параметра: диаметр анешкей делительной окружности

колеса

передаточное число и, ширина венца зубчатого колеса Ь^.

Диаметр внешней делительной окружности

колеса из­

меняется в пределах от 60 до

1600 мм

но двум

рядам

геометриче­

ской

прогрессии

Я 10

и

#20.

Фактические значения диаметров 4п

не должны отличаться опт стандартов более чем на 3% .

 

Передаточное число и выражается следующими соотношениями:

 

 

1

г,

о,

я,

 

ГД

^

—*в6«.

 

 

 

 

 

 

 

где,

кроме ранее принятых

обозначении, л, к

л* — частота враще­

ния;

7 \ и

Тя— крутящее

моменты, передаваемые соответственно

шестерней

и колесом;

ц — КПД

одиой ступени

зубчатой передачи.

Для одной ступени закрытых конических передач 7—8-й степени точности изготовлении с опорами валов, па подшипниках качания принимают т|е*0,96; для открытых передач с теми же условиями —

Л ^ 0 ,9 4 - 0 ,9 5 .

Номинальные передаточные числа # изменяются от 1 до 6,3, так

же как

, по двум рядом #10 и #20 <первыА ряд #10 в обоих

случаях

является предпочтительным).

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

13

Рекомендуемые сочетания основных параметров конических передач

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

2.1

Номинальные

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

■его делитель­

1,00

3,12 1.2$

 

1,40

 

1,60

1.80

2.00 2.24

2.50 2,80 3,15 3.65

4.00 4,50 5.00 5,60

 

6.30

ного диаметра

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

колеса

 

 

 

 

 

 

Ширина оенда конического колеса Ьт , км

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

80

35

15

 

 

 

 

13

I

12

 

 

 

90

18

37

 

 

 

 

35

 

 

 

 

 

100

 

 

 

 

 

 

 

 

15

 

 

 

112

22

 

20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

125

 

24

22

 

 

 

 

20

19

18

 

 

140

28

25

 

 

24

 

 

22

21

 

 

 

160

32

“ зо”

 

 

28

 

26

25

 

24

 

 

1«Г

Ц Т

34

32

 

 

 

30

 

28

26

 

 

200

40

38

 

 

34

 

 

32

30

I

225

1 Г "

42 _

|

40

|

38

 

36

34

32

 

 

250

1 о ~

48

45

 

 

42

 

40

38

36

 

 

 

5$

52

|

50

]

48

 

45

42

40

 

 

315

65

~

 

55

 

 

52

50

48

1 Г

 

 

355

70

65

|

63

|

 

60

 

 

52

 

 

400

80

75

 

 

70

 

65

63

 

60

 

 

450

90

85

80

 

 

 

75

 

 

65

 

 

500

100

""эГ

90

 

 

85

 

80

75

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л пи и

2.2

Внешний

 

 

 

 

 

 

Внеоткй делительный

диаметр

колеса а в ,

мм

 

 

 

 

модуль

80

|1 »

|

100

| 112 |

125

|

140

|

160 |

180 [

200

|

225

| 250 ||

280

| 315

т *

 

 

 

 

 

 

 

и _______^__

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9 -4 1

 

49—51

5 5 -57

6 1 -6 4

68-72

 

78 -82

 

 

 

 

 

 

 

 

 

40

45

 

50

56

 

 

70

 

80

 

 

 

 

 

 

 

 

2 .5

32

35—87 39-41

4 4 -46

49-51

5 5 -5 7

ез—С5

70 -74

78 -82

 

 

 

 

 

 

32

36

 

40

 

50

 

58

 

64

 

80

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 7 -3 8

4 1 -4 2

46 -4 8

 

52—54

59-61

65 -68

73—77

80-85

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

60

 

 

75

 

 

 

 

3.5

 

 

 

 

 

 

39-41

 

45 -47

50 -52

56-58

03 -66

70-73

76-82

 

 

 

 

 

 

 

 

 

40

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

39-41

44 -46

49-51

55 -57

61 -64

68 -72

77-81

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

40

45

50

 

 

 

70

 

 

4 .5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

39-41

4 3 -45

49—51

54-57

61—64

68—72

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

40-

 

 

50

 

 

70

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

39—41

44—46

49-51

55-57

62-64

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

46

50

 

63___

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

41-42

46 -48

51-54

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

39-41

44-46

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

40

45

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

39 -40

П р и м е ч а н и е .

В

знаменателе— количество

зубьсп

колеса

Г%, соответствующее

его

номинальному диаметру

/1^

оо ГОСТ

12289—7$. В числителе— количество зубьев

колем г*, при котором расчетный размер &я% отличается

от номинального

диаметра

по ГОСТ 12289—76 в предела* ± ЗУо.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т аблице 2.3

Т а б л и ц а 2,4

Передаточные числа двухступенчатых

Передаточные числа трехступенчатых

§соннчоо«)-иТ1ли11др11чесН11Х

0пкчесхо*цшнцдрн«еаи1х редукторов

 

редукторов

Нр

Об

 

5,е

1.8

3,15

5.3

2

3,15

7,1

2

3,55

в2

9

2,24

4

ю.2 .6

11.22.8

12,5

2.8

4 5

14

3,16

16

3,55

 

18

3,65

5

20

4

22,4

4 .5

 

26

4

6.3

28

4 .5

31,5

5

 

35,5

5

7.1

Ширина венца зубчатых колес Ьт в закрытых передачах опре­ деляется через конусное расстояние по зависимое™

6 .- Т М *

4 ц Л * - и

где ^ — коэффициенг ширины, который рекомендуется принимать 0,25—0,3. Полученные значения Ь„ округляются до ближайших стакдпргных значений, указанных в табл. 2.1.

Т аллина 2.5

Конусные и мснсооеаые расстояния двухступенчатых ко11нчккоч1ип11иаричесннх

редукторов

Быстроходная ступень

 

СО

80

100

120

150

190

200

240

270

300

Тихоходная ступень а а^

 

100

125

160

200

250

315

355

400

450

500

При расчете открытых конических передач ширина венца колеса

выражается через модуль. При этом

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где фЙЯ1 = 8 - 1 0 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рекомендуемые

сочетании

основных

 

параметров

показаны в

табл. 2.1 и 2.2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

2.0

Конусные н нежоссвыо расстояния

трехступеичатых кошпсско*цилпшрк«есмих

 

 

редукторов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Быстроходная ступень /?е

со

80

100

120

150

190

200

240

 

270

 

300

Прож*жуточная ступень <*иг|

100

125

160

200

250

315

355

400

 

450

 

500

Тихоходная ступень

. .

160

200

|?50 |з!5

400

500 1560

630

710 I

800

Конические передачи часто применяются в комбинации с цилинд­

рическими передачами в виде

так называемых капическо-цнлшдрн-

чсскнх редукторов. При

этом

коническая

передача обычно

устанав­

ливается на первой

(быстроходкой) ступени редуктора.

 

 

 

 

В табл. 2.3—2.6 приводятся значения

 

основных параметров,

хсь

торых желательно придерживаться

при

проектировании

конпческо»

цилиндрических редукторов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

При проектировании

по известному общему передаточному числу

с помощью табл. 2.3 и 2.4 определяют необходимое число ступеней редуктора и распределяют передаточные числа между ними. Затем находят межосевос расстояние тихоходной ступени л , , для двух­ ступенчатых или трехступсичатых редукторов, округлив его до блн* жаПшего из указанных в табл. 2.5 млн*|2,6. Конусные расстояния быстроходной ступени /?, для двухступенчатых к трехступенчатых редукторов и межосевос расстояние промежуточной ступени ви для

17-

Т|>схстуленчатых редукторов в зависимости от принятого окончатель­ ного значения принимаются по табл. 2.5—2.6.

ГГри определении параметров коническо-цилиндрических редукто­ ров по табл. 2.3—2.6 следует иметь в виду, что табличные значе­ ния конусных расстоянии Яс указаны ориентировочно н при рас­ чете уточняются по эаонсимости

где —фактическое передаточное число конической ступени. Фактические передаточные числа могут отличаться от табличных

(номинальных) значений для цилиндрических ступеней гтрн и < 4,5 не более чем на ± 2 ,5 Н, при и > 4 ,5 — не более чем ла ± 4 % ; для конических ступеней при « < 6 ,3 — не более чем на ± 3 % .

Глава третья

РАСЧЕТ КОНИЧЕСКИХ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС С ПРЯМЫМИ ЗУБЬЯМИ

Расчет прямозубого конического колеса сводится к расчету эквнва.кмглгаго прямозубого цилиндрического колеса, зависимости для которого были получены ранее (ем. [2]}. Прп этом профнль*зуба

Р и с. 3.1. К расчету конически*. коде с пркиыыи эубьяыи:

1 ось зквиилснтногв цилиндршее*ого колеса; 2 ось коянчссхого квЛМа: О—ось конически шесмрин; 4 —ось янкаа.кнгноЬ щишц|рв«есво1 шес1срнп.

эквивалентного цилиндрического колеса должен соответствовать про. фллю зуба конического колеса п его среднем нормальном сечении.

Нормальное сечелнс зуба конического колеса представляет собой сферическую поверхность с центром в вершине начального конуса. Эта сфера для упрощения заменяется конической поверхностью до­ полнительного конуса. Установлено, что радиус начальной окружкости эквивалентного цилиндрического колеса равен длине образу­ ющей дополнительного конуса, построенного на средней начальной окружности конического колеса, а нагрузочная способность кони­ ческого колеса ниже нагрузочной способности эквивалентного коле­ са приблизительно на 15% (4— 7].

Изобразим жирными лилиям! конические колеса, тонкими — экви­ валентные цилиндрические. Все величины, относящиеся к эквивален ты м колесам, обозначим с индексом о. Установим связь между величинами, относящимися к эквивалентному дилнидричсскому и коническому колесам (ркс. 3.1).

Из А 1 - 2 - 3

где

откуда

гр1 СМДа'

Ширина колеса

К *~К -

Передаточное число

Ца ^ШИ1 СОД&1.

 

 

С

^ГП

^1Я1

 

 

 

 

К ) + 1 8 ^

У и*+1

 

 

 

1

 

1

откуда

 

 

1'1+18*6,

I « 4 1

 

 

 

и1.

 

 

 

 

 

 

Расчетный

крутящий

момент

 

 

где

 

 

 

 

 

откуда

 

 

 

 

 

 

Т

_

^

т» У в*+ 1

 

14Р

 

<*6А“ Г |

и

Межосевое

расстояние

 

 

 

 

д

д ^ Р Я ^ И

 

^УУ1Уд-^ёш„1

^в-ДИ У/|Я-|—11

~

?

 

2

 

2 е м б /

Иэ Д О - Л - 2

 

 

 

 

 

С 0 5 д | - —

 

 

2

« 4 .

 

г е д . - о , ^ )

 

(3.1)

(3.2)

(3.3)

(3.4)

20

Соседние файлы в папке книги