29: Зубчатые конические передачи. Общие сведения, кинематика, геометрические параметры.

49: Зубчатые конические передачи. Усилия в зацеплении. Основы расчета на прочность.

Конические зубчатые колеса

При пересекающихся под некоторым углом осях ведущего и ведомого звеньев применяются конические зубчатые передачи.

Наибольшее распространение имеют конические передачи с углом между осями зубчатых колес, равным 90°.

(рис3.прил)

d_e – внешний длительный диаметр

d_eƒ –внешний диаметр окружности впадин

d_ea –внешний диаметр окружности выступов

R_e –внешнее конусное расстояние

d_t –средний длительный диаметр

b – ширина зуба.

Зубья эвольвентные и размеры этих зубьев уменьшаются по направлению к вершине конуса. Различается внешний окружной модуль m_t. Обычно внешний окружной модуль выбирают из стандартных значений. Особенность передаточного отношения заключается в том, что это не только,

, но и .

Остальные размеры конического колеса определяются из формул:

диаметр окружности выступов

диаметр окружности впадин

У

-окружное усилие

силие в зацеплении конических передач.

1. - осевое усилие на коническом шестерне равно радиальному усилию на колесе.

α – угол зацепления; δ –угол конуса

2. - осевое усилие на коническом колесе равно радиальному усилию на коническом шестерне.

Рисунок (усилия в зацеплении конических передач)

Особенности расчета на прочность.

В конической передаче изменяется сечение зуба по длине, и он ослабляется ближе к центру внешних конусов. В связи с этим вводится коэффициент ослабления.

30:Основы расчета зубчатых передач на изгиб.

.

Нагрузочная схема для расчета прямозубых цилиндрических колес на прочность при изгибе.

Окружное усилие P вызывает деформацию изгиба; радиальная сила P_r вызывает деформацию сжатия, напряжением сжатия можно пренебречь, и рассмотреть прочность зубьев при изгибе.

В данном случае:

Условие прочности

Эту формулу можно переписать:

(прямоугольное сечение)

После преобразования с учетом параметров зуба для проверочного расчета в соответствии с формулой (1) можно получить:

y- коэффициент формы зуба, зависит от количества зубьев на колесе; z- количество зубьев; T- крутящий момент.

Проектный расчет на основе этой же формулы выполняется, учитывая зависимость:

- коэффициент ширины зуба ( >1).

31: Основы расчета зубчатых передач на контактную прочность.

Расчет цилиндрических прямозубых колес на контактную прочность.

Теоретические основы расчета на контактную прочность.

-Зубья рассматриваются как два находящихся в контакте цилиндра, при этом, в качестве радиуса цилиндра принимается текущее значение радиуса кривизны профиля зуба.

-Напряжение в зоне контакта, в данном случае, определяется с использованием формулы Герца, выведенной для контакта двух цилиндров.

q – давление на единицу длины линии контакта зубьев.

.

Е_пр – приведенный модуль упругости. .

Е₁, Е₂ – модули упругости соответствующих материалов колес.

Контактное напряжение определяется из зависимости:

Формула (2) служит для проверочных расчетов.

Проектный расчет проводится на основе определения межосевого расстояния:

- коэффициент ширины зуба

( ).