1. Длина зуба больше, чем у прямозубой. Следовательно, при тех же габаритах можно передать большую мощность.
2. Плавающий точечный контакт зубьев обеспечивает большую плавность зацепления, позволяет работать на более высоких скоростях.
Вывод: механическая передача с косозубым зацеплением имеет большую производительность.
3. Особенности в зацеплении:
3.1.
- угол наклона зуба (от
до
).
3.2. Косозубое колесо имеет 2 модуля:
торцовый модуль
- измеряется в плоскости торца зубчатого колеса:
нормальный модуль
- измеряется в плоскости, перпендикулярной линии зуба..

4. Особенности в усилиях. Силу взаимодействия между зубьями
раскладывают на 3 составляющие:
а) Окружную силу
.
б) Радиальную силу
.
в) Осевую силу
.
Расчеты закрытой цилиндрической косозубой зубчатой передачи.
При расчете зубчатой передачи необходимо обеспечить 2 условия:
1. Условие контактной выносливости боковых поверхностей зубьев:

- рабочее контактное напряжение.
- допускаемое контактное напряжение.
Это условие обеспечивает отсутствие выкрашивания боковых поверхностей зубьев.
2. Условие прочности зуба на изгиб.

- рабочее напряжение изгиба в корне зуба.
- допускаемое напряжение изгиба.
Это условие обеспечивает отсутствие излома зуба.
Помимо этих расчетов необходимо:
1. Наличие смазки зубчатого зацепления.
2. Правильно выбрать материал для шестерни и зубчатого колеса и назначить соответствующую термообработку.
Рекомендуется для шестерни и колеса выбрать одинаковый материал, но с разной термической обработкой зубьев: зубья шестерни подвергаются улучшению, а зубья колеса – нормализации, в результате твердость поверхности зубьев шестерен будет выше твердости поверхности зубьев колеса на 30-50HB.
Таблица 29. Алгоритм расчёта закрытой цилиндрической косозубой передачи на контактную выносливость.
| Определяемый параметр. | Расчётная формула. | Примечание. |
Допускаемые контактные напряжения для шестерни и зубчатого колеса
|
| Величины твёрдостей по таблице 30, приняв для шестерни улучшение, а для зубчатого колеса нормализацию.
КНL = 1 – коэф. эксплуатации.
- коэф. безопасности.
|
Расчётное допускаемое контактное напряжение Н/мм2
|
| - |
| Вращающий момент на валу зубчатого колеса М2, Нм |
| η – КПД зубчатой передачи по таблице 13. |
Межосевое расстояние передачи мм.
|
Полученное значение следует скорректировать по ГОСТу 2185-66 из таблицы 31.
| Ка = 43 – коэффициент косозубого зацепления.
-коэффициент ширины венца зубчатого колеса по отношению к межосевому расстоянию.
КН = 1,2 – коэф. нагрузки.
|
| Нормальный модуль зацепления mn, мм. |
| Полученное значение нормального модуля следует скорректировать по ГОСТу 9563-60 из таблицы 31. |
| Число зубьев шестерни z1 |
| - угол наклона зубьев. Полученное значение следует округлить до целого числа. При этом
.
|
| Число зубьев зубчатого колеса z2 |
| Полученное значение следует округлить до целого числа. |
| Уточнённое значение угла наклона зубьев β |
| Величина угла β должна быть в пределах .
|
| Делительные диаметры шестерни и зубчатого колеса d1, d2, мм. |
| - |
| Диаметры окружностей выступов шестерни и зубчатого колеса da1, da2, мм. |
| - |
| Диаметры окружностей впадин шестерни и зубчатого колеса df1, df2, мм. |
| - |
| Ширина венца зубчатого колеса b2, мм. |
| Полученное значение округлить до целого числа. |
| Ширина шестерни b1, мм. |
| - |
Коэффициент ширины шестерни по диаметру делительной окружности .
|
| - |
| Окружная скорость v, м/с. |
| При скорости до 10 м/с следует принять 8 степень точности передачи. |
| Коэффициент нагрузки КН. |
| КНα – таблица 33; КНβ – таблица 32; КНv – таблица 34. |
Рабочее контактное напряжение , Н/мм2.
|
| - |
| Проверка контактной выносливости зубчатой передачи. |
| Недогрузка в пределах 15% перегрузка в пределах 5%. |
| Окружное усилие Ft, H. |
| - |
| Радиальное усилие Fr, H. |
| - угол зацепления.
Cosβ – уточнённое значение.
|
| Осевое усилие Fa, H. |
| - |
Таблица 30. Термообработка и твёрдость [11].
| Марка стали. | Твёрдость НВ. | Термообработка. |
| Сталь 45 | 190 | Нормализация. |
| Сталь 45 | 230 | Улучшение. |
| Сталь 40Х | 240 | Нормализация. |
| Сталь 40Х | 270 | Улучшение. |
Таблица 31. Стандартные ряды чисел для межосевого расстояния ГОСТ 2185-66
и нормального модуля ГОСТ 9563-60 [11].
Межосевое расстояние , мм.
| 80;100; 125; 160; 200; 250; 315; 400; 500; 630; – 1 ряд 71; 90; 112; 140; 180; 224; 280; 355; 450; 560 – 2 ряд. |
| Нормальный модуль mn, vv/ | 1; 1,25; 2; 2,5; 3; 4; 6; 8; 10; 12; 16; 20 – 1 ряд. 1,375; 1,75; 2,25; 2,75; 3,5; 4,5; 7; 9; 11; 14; 18; 22 – 2 ряд |
Таблица 32. Коэффициент КН β [11].
| 0,4 | 0,6 | 0,8 | 1 | 1,2 | 1,4 | 1,6 | 1,8 | 2 |
| 1 | 1,02 | 1,03 | 1,04 | 1,05 | 1,07 | 1,09 | 1,11 | 1,14 |
Таблица 33. Коэффициент КНα [11].
| Степень точности. | Окружная скорость v, м/с. | ||||
| До 1 | 5 | 10 | 15 | 20 | |
| 6 | 1 | 1,02 | 1,03 | 1,04 | 1,05 |
| 7 | 1,02 | 1,05 | 1,07 | 1,1 | 1,12 |
| 8 | 1,06 | 1,09 | 1,13 | - | - |
| 9 | 1,1 | 1,16 | - | - | - |
Таблица 34. Коэффициент КН v [11].
| Скорость v, м/с | До 5 | 10 | 15 | 20 |
| КНv | 1 | 1,05 | 1,07 | 1,1 |
Задача для самостоятельного решения. Рассчитать косозубую зубчатую передачу по данным, полученным при расчёте кинематической цепи, или из таблицы 35.
Таблица 35. Варианты задания 5.3. пример 3.
| Вариант | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 |
| Р1, кВт | 2 | 2,5 | 3 | 3,5 | 4 | 4,5 | 5 | 5,5 | 6 | 6,5 | 7 | 7,5 | 8 | 8,5 | 9 |
| n1,об/мин | 750 | 760 | 780 | 650 | 640 | 620 | 600 | 560 | 580 | 520 | 500 | 480 | 590 | 630 | 450 |
| u | 3 | 4 | 5 | 6 | 5 | 4 | 3 | 4 | 5 | 6 | 5 | 4 | 3 | 4 | 5 |
| Вариант | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 |
| Р1, кВт | 9,5 | 10 | 2,8 | 3,2 | 3,6 | 4,4 | 5,8 | 6,3 | 7,4 | 8,8 | 9,2 | 9,5 | 9,8 | 10,4 | 10,8 |
| n1,об/мин | 420 | 400 | 800 | 760 | 770 | 780 | 690 | 660 | 630 | 560 | 580 | 490 | 520 | 500 | 600 |
| u | 6 | 5 | 4 | 3 | 4 | 5 | 6 | 5 | 4 | 3 | 4 | 5 | 6 | 5 | 4 |
Дата: 2019-11-01, просмотров: 434.