Расчет на изгиб конической прямозубой передачи

ЛЕКЦИЯ 6

 

Коническая прямозубая передача

 

Наиболее распространены передачи с углом пересечения углов S = 90°.

Для удобства измерения размеры конических колес принято определять по внешнему торцу зуба (рис. 17.6).

Максимальный модуль зубьев m_e называют внешним окружным модулем или производственным модулем. Его обычно округляют по ГОСТ.

 

 

Внешний делительный диаметр

 

. (17.32)

 

Высота головки и ножки зуба для некорригированного зацепления

 

; . (17.33)

 

Внешний диаметр вершин зубьев

 

, (17.34)

 

где d - угол зацепления.

Рис. 17.6. К геометрическому расчету конического колеса

 

Внешнее конусное расстояние

 

. (17.35)

 

Среднее конусное расстояние

 

. (17.36)

 

Угол ножки зуба

. (17.37)

 

Средний делительный диаметр шестерни

 

. (17.38)

 

Профили зубьев конического колеса, построенные на развертке дополнительного конуса, близки к профилям зубьев эквивалентного цилиндрического колеса.

 

 

Диаметр делительной окружности эквивалентной шестерни:

 

, (17.39)

 

где , - эквивалентные числа зубьев.

 

Силы в зацеплении

 

Силы в конической прямозубой передаче определяют по размерам средних сечений зубьев, в которых лежит точка приложения силы F_n, действующей перпендикулярно к поверхности зуба (рис. 17.7)

Окружная сила

;. (17.40)

 

Радиальная сила на шестерне равна осевой силе на колесе :

 

. (17.41)

 

Осевая сила на шестерне равна радиальной силе на колесе

 

. (17.42)

 

Рис. 17.7. Схема сил в конической прямозубой передаче

Расчет на изгиб конической прямозубой передачи

Расчет конической передачи на прочность основан на допущении, что несущая способность зубьев конического колеса будет такой же, как и у эквивалентного цилиндрического, с той же длиной зуба b и профилем, соответствующим среднему дополнительному конусу (среднему сечению зубьев). Однако практика эксплуатации показала, что при одинаковой степени нагруженности конические передачи выходят из строя быстрее цилиндрических. Поэтому при расчете вводят коэффициент понижения допускаемой нагрузки конической зубчатой передачи по сравнению с эквивалентной цилиндрической. Этот коэффициент равен 0,85.

 

Проектный расчет.Аналогично расчету цилиндрической прямо­зубой передачи средний модуль зубьев

 

(17.43)

 

где дополнительно: - коэффициент неравномерности нагрузки; - коэффициент ширины венца колеса по отношению к среднему делительному диаметру; - коэффициент формы зуба эквивалентного колеса. Выбирают по .

В формулу (17.43) подставляют меньшее из двух отношений для шестерни и колеса.

Проверочный расчет.Аналогично расчету цилиндрической прямозубой передачи расчетные напряжения изгиба в зубьях конических колес и условие их прочности выражаются формулами:

 

; (17.44)

 

, (17.45)

 

где - коэффициент динамической нагрузки.