- •Детали машин и основы конструирования. Передачи
- •Основные понятия
- •1. Механические передачи. Общие сведения
- •Понижение (или повышение) частоты вращения от вала двигателя к валу исполнительного элемента.
- •3. Регулирование частоты вращения ведомого вала.
- •Распределение энергии двигателя между несколькими исполнительными элементами машины. Классификация передач
- •1.1. Основные характеристики передач
- •Мощность на входе и выходе передачи
- •3. Частота вращения входного и выходного звеньев
- •4. Коэффициент полезного действия
- •Краткие сведения о контактных напряжениях
- •2. Планетарные передачи
- •2.1. Общие сведения
- •2.2. Передаточное отношение
- •2.3. Вращающие моменты на основных звеньях
- •2.4. Силы в зацеплении
- •2.5. Особенности расчета планетарных передач
- •2.6. Расчет планетарных передач на прочность
- •3. Волновые передачи
- •3.1. Общие сведения
- •3.2. Принцип работы волновой зубчатой передачи
- •3.3. Передаточное отношение зубчатой волновой передачи
- •3.4. Связь радиальной деформации с передаточным отношением
- •3.5. Характер и причины отказов деталей волновых передач
- •3.6. Материалы колес передачи
- •3.7. Расчет передачи
- •4. Зубчатые передачи
- •Точность зубчатых передач
- •Расчет закрытых зубчатых передач
- •4.1. Выбор материалов зубчатых колес
- •4.2. Выбор допускаемых напряжений
- •4.3. Расчет цилиндрических зубчатых передач
- •Проектный расчет на контактную выносливость
- •Проверочный расчет на контактную прочность при перегрузках
- •Проектный расчет на выносливость зубьев при изгибе
- •Силы, действующие в зацеплении передач
- •Проверочный расчет зубьев на выносливость при изгибе
- •Проверочный расчет на прочность по напряжениям изгиба при перегрузках
- •4.4. Расчет конических передач
- •Проектный и проверочный расчеты конических передач на контактную выносливость
- •Проектный расчет конических зубчатых передач на выносливость зубьев по напряжениям изгиба
- •Проверочный расчет конических зубчатых передач на выносливость по напряжениям изгиба
- •Силы, действующие в зацеплении конических зубчатых передач
- •4.5. Расчет открытых цилиндрических зубчатых передач
- •Конструкция открытых цилиндрических зубчатых колес
- •5 Рис.3. Параметры червяка . Червячные передачи
- •5.1. Общие сведения
- •5.2. Расчёт червячных цилиндрических передач
- •Выбор кинематической схемы червячного редуктора
- •Допускаемые напряжения Допускаемые контактные напряжения
- •Допускаемые напряжения изгиба
- •Выбор коэффициента диаметра червяка
- •Определение межосевого расстояния
- •Определение модуля зацепления
- •Определение коэффициента смещения инструмента
- •Определение действительной скорости скольжения
- •Определение коэффициента полезного действия червячной передачи
- •Проверочные расчёты червячной передачи Проверка на контактную прочность
- •Проверка на изгибную прочность
- •Определение основных геометрических параметров червячной передачи
- •Основные размеры венца червячного колеса определяются по формулам:
- •Определение сил в зацеплении
- •Тепловой расчёт червячной передачи
- •6. Ременные передачи
- •6.1. Общие сведения
- •6.2. Основные геометрические параметры
- •6.3. Силовые соотношения в передаче
- •6.4. Напряжения в ремне
- •6.5. Скольжение ремня по шкивам. Передаточное число
- •6.6. Передаточное отношение
- •6.7. Критерии работоспособности и расчета ременной передачи
- •6.8. Потери в передаче и кпд. Долговечность ремня
- •6.9. Расчет клиноременных передач
- •Конструкции шкивов ременных передач
- •6.10. Передачи зубчатым ремнем
- •7. Цепные передачи
- •7.1. Общие сведения
- •Классификация цепных передач осуществляется по следующим основным признакам:
- •Приводные цепи
- •Особенности работы цепных передач
- •Переменность мгновенного значения передаточного отношения
- •Удары звеньев о зубья звездочек при входе в зацепление
- •Поворот звеньев под нагрузкой
- •Звездочки
- •Характер и причины отказов цепных передач
- •7.2. Расчет цепных передач
- •7.3. Конструирование звездочек цепных передач
- •8. Передачи винт-гайка скольжения
- •8.1. Общие сведения о передачах винт-гайка
- •8.2. Передачи скольжения
- •Расчет передачи винт-гайка скольжения
- •8.3. Передачи винт-гайка качения
- •9. Фрикционные передачи
- •Библиографический список
- •Оглавление
- •Детали машин и основы конструирования. Передачи
Проектный и проверочный расчеты конических передач на контактную выносливость
По критериям эти расчеты аналогичны расчетам цилиндрических передач, отличаются лишь уточнением некоторых коэффициентов и определением внешнего делительного диаметра колеса вместо межосевого расстояния.
Для прямозубых конических колес и колес с круговыми зубьями при βm = 35° и = 0,285 ориентировочное значение внешнего делительного диаметра , мм, можно определить по формуле
. (4.4.6)
где – расчетный вращающий момент на колесе, Н м; – коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по ширине венца зубчатого колеса. Для конических передач коэффициент можно определять по графикам (см. рис. 4.9) при = 0,285; u – передаточное число, должно соответствовать одному из стандартных значений; – допустимое контактное напряжение, МПа; – коэффициент вида зубьев: для конических передач с прямым зубом = 0,85; для передач с круговым зубом его определяют по формулам таблицы 4.16.
Таблица 4.16
Формулы для определения коэффициентов и
Коэффициент |
Твердость рабочих поверхностей зубьев |
||
HB , HB |
HRC ,HB |
HRC ,НRC |
|
|
=1,22+0,21u |
=1,13+0,13u |
=0,81+0,15u |
|
=0,94+0,08u |
=0,85+0,043u |
=0,65+0,11u |
Полученное значение округляют до стандартного, по которому выбирают ширину венцов колес (табл. 4.17).
Затем определяют внешний делительный диаметр шестерни , и по графикам (см. рис. 4.15) определяют число зубьев шестерни z1 и число зубьев колеса . Полученное число зубьев округляют до целого числа в ближайшую сторону и уточняют фактическое передаточное число: .
Отклонение расчетного значения и от заданного не должно превышать 4 %.
С точностью до второго знака после запятой определяют внешний окружной модуль для колес:
– с прямыми зубьями
; (4.4.7)
– с круговыми зубьями
. (4.4.8)
Все остальные геометрические размеры вычисляют по формулам, приведенным в таблицах 4.14 и 4.15.
После определения геометрических параметров колес и передачи в целом их проверяют на контактную выносливость по формуле:
. (4.4.9)
Таблица 4.17
Основные параметры конических передач (по ГОСТ 12289-76)
Внешний делитель- ный диаметр колеса |
Ширина венцов зубчатых колёс , мм, для номинальных передаточных чисел |
||||||||||
1,6 |
(1,8) |
2,0 |
(2,24) |
2,5 |
(2,8) |
3,15 |
(3,55) |
4,0 |
(4,5) |
5,0 |
|
63 (71) 80 (90) 100 (112) 125 (140) 160 (180) 200 (225) 250 (280) 315 355 400 450 500 |
10,5 12 13 15 17 19 21 24 28 30 34 38 42 48 52 60 70 75 85 |
10 11,5 13 15 16 18 20 22 26 30 32 36 40 45 52 60 65 75 80 |
10 11,5 13 14 16 18 20 22 25 28 32 36 40 45 50 55 63 70 80 |
– – 12 14 16 17 19 22 25 28 32 36 40 45 50 55 63 70 80 |
– – 12 14 15 17 19 21 25 28 30 34 38 42 48 55 60 70 75 |
– – – – 15 17 19 21 24 28 30 34 38 42 48 55 60 70 75 |
– – – – 15 17 19 21 25 26 30 34 38 42 48 55 60 65 75 |
– – – – – – 19 21 24 26 30 34 38 42 48 52 60 65 75 |
– – – – – – 18 21 24 26 30 32 36 42 45 52 60 65 75 |
– – – – – – – 20 24 26 30 32 36 40 45 52 60 65 75 |
– – – – – – – 20 24 26 30 32 36 40 45 52 60 65 75 |
Примечание: Значения диаметров, данные в скобках, ограничены в применении |
Параметры, входящие в эту формулу, определяют следующим образом: по рисунку 4.10; по рисунку 4.17; по таблице 4.11; по таблице 4.16. Коэффициент , учитывающий механические свойства материала шестерни и колеса, для стали равен 190 МПа. Коэффициент учитывающий форму сопряженных поверхностей, вычисляют по формуле (4.3.14). Для колес с прямыми зубьями можно принимать = 2,5; с круговыми зубьями (при β m =35° =2,26).
Коэффициент, учитывающий суммарную длину контактных линий:
– для прямозубых конических передач
, (4.4.10)
– для конических передач с круговыми зубьями
. (4.4.11)
Коэффициент торцевого перекрытия зубьев ε вычисляют по формуле (4.3.18).