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

С.В. Герасименко Расчет параметров зубчатых передач

.pdf
Скачиваний:
103
Добавлен:
19.08.2013
Размер:
167.68 Кб
Скачать

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

"КУЗБАССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ"

Кафедра прикладной механики

РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ

Методические указания к практическим занятиям по прикладной механике для студентов по направлениям

550600, 550200 и специальностям 240100.03 и 240400

Составитель С. В. Герасименко

Утверждены на заседании кафедры Протокол № 4 от 20.05.02

Рекомендованы к печати учебно-методической комиссией специальностей 240100 и 240400 Протокол № 7 от 28.05.02

Электронная копия находится в библиотеке главного корпуса ГУ КузГТУ

Кемерово 2003

1

1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Выработка навыков по расчету параметров зубчатых и червячных передач. Студентам предлагается решение задач на расчет цилиндрических (прямозубых и косозубых), конических и червячных передач. Работа рассчитана на 2 часа.

2. КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ ИЗ ТЕОРИИ

2.1. Цилиндрическая прямозубая передача

Цилиндрическая прямозубая передача представлена на рис. 1. К основным параметрам этих передач относятся: r радиус делительной окружности; ra радиус окружности вершин зубьев; rf радиус окружности впадин зубьев; m модуль; aw межосевое расстояние; z число зубьев; h высота зуба; ha высота головки зуба; hf высота ножки зуба; αw – угол зацепления.

c rf2

aw

ra1

r2

Р

r1

ra2

αw

rf1 c

Рис. 1. Цилиндрическая зубчатая передача

Основные зависимости между параметрами:

– радиус делительной окружности:

r = mz , мм;

(2.1)

2

– межосевое расстояние (для передач без смещения):

aw = r1 +r2 , мм;

(2.2)

– высота головки зуба:

ha = m, мм;

(2.3)

– высота ножки зуба:

hf =1,25m , мм;

(2.4)

– радиус окружности вершин зубьев:

ra = r +ha , мм;

(2.5)

– радиус окружности впадин зубьев:

rf = r hf , мм.

(2.6)

Задачи к параграфу 2.1 приведены в прил. А.

2.2. Цилиндрическая косозубая передача

Цилиндрическая косозубая передача представлена на рис. 2. К отличительным параметрам этой передачи относятся:

β угол наклона зубьев; mn нормальный модуль; mt окружной модуль; pt – окружной шаг зубьев и pn – нормальный шаг зубьев.

Отличительные зависимости между параметрами:

– окружной шаг зубьев:

p

= pn

cos β

, мм;

(2.7)

t

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

d2

 

 

 

d1

 

n – n

 

 

 

 

 

эвольвента

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

z2

n

 

Pn

 

 

h

 

 

 

β

f

 

 

 

β

n

h

 

 

 

 

 

 

 

 

z1

 

 

 

 

 

 

 

 

Pt

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 2. Косозубая цилиндрическая передача

 

– окружной модуль:

m

= mn

cos β

, мм;

(2.8)

t

 

 

 

– диаметр делительной окружности:

d = mt z , мм;

(2.9)

– высота головки зуба:

ha = mn , мм;

(2.10)

– высота ножки зуба:

hf =1,25mn , мм.

(2.11)

Задачи к параграфу 2.2 приведены в приложении Б, задача 1.

2.3. Коническая зубчатая передача

Коническая зубчатая передача представлена на рис. 3. К отличительным параметрам относятся:

de – внешний делительный диаметр; dm – средний делительный диаметр; mte – внешний окружной модуль; mtm – средний окружной модуль; Re – внешнее конусное расстояние; hae – высота головки зуба по

 

 

4

 

внешнему делительному диаметру; hfe – высота ножки зуба по внешне-

му делительному диаметру; dae – диаметр вершин зубьев по внешнему

делительному диаметру; dfe – диаметр впадин зубьев по внешнему де-

 

z1

 

 

 

 

Re

 

e1

m1

δ1

 

 

 

d

d

 

 

 

 

δ2

 

 

 

b

 

 

 

dm2

z2

 

 

de2

 

 

 

Рис. 3. Коническая зубчатая передача

 

лительному диаметру; δ – половина угла при вершине делительного конуса конического зубчатого колеса.

Основные зависимости между параметрами:

– внешний делительный диаметр:

de = mte z , мм;

(2.12)

– средний делительный диаметр:

dm = mtm z , мм;

(2.13)

– взаимосвязь между модулями:

m

= m

b sinδ1

, мм;

(2.14)

 

tm

te

 

z1

 

 

 

 

 

5

– внешнее конусное расстояние:

R

=

0.5mte z1

= 0.5m z u2

+1, мм;

(2.15)

 

e

 

 

te 1

 

 

 

 

sinδ1

 

 

– высота головки зуба:

hae = mte , мм;

(2.16)

– высота ножки зуба:

hfe =1.2mte , мм;

(2.17)

– диаметр окружности вершин зубьев:

dae = de +2hae cosδ , мм;

(2.18)

– диаметр окружности впадин зубьев:

d fe = de 2hfe cosδ , мм;

(2.19)

– передаточное отношение:

i =

dm2

=

sinδ2

= ctgδ

=tgδ

2

.

(2.20)

 

 

 

dm1

 

sinδ1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задачи к параграфу 2.3 приведены в прил. Б, задачи 2 и 3.

2.4. Червячные передачи

Червячная передача представлена на рис. 4. К отличительным параметрам червячных передач относятся:

z1 – число заходов резьбы червяка (z1=1, 2 или 4); q – коэффициент диаметра червяка; b1 – длина нарезанной части червяка; dam – наибольший диаметр червячного колеса.

6

Отличительные зависимости между параметрами:

– делительный диаметр червяка:

d1 = qm , мм;

– межосевое расстояние:

aw = m(q + z2 ), мм;

– длина нарезанной части червяка:

b1

(11+0.06z2 )m, мм при

z1 =

 

 

1 или 2

b

(12.5 +0.09z

 

)m, мм при

z

= 4

 

2

 

1

 

 

1

 

 

– наибольший диаметр червячного колеса:

dam2 da2 +

6m

 

, мм.

z1 +

2

 

 

Задачи к параграфу 2.4 приведены в прил. В.

b1

z1

 

1

 

f

a

d

d

d

 

 

 

aw

b2

dam2

z2

(2.21)

(2.22)

(2.23)

(2.24)

 

a2

f2

d

d

2

 

d

Рис. 4. Червячная передача

7

Приложение А

ЗАДАЧА 1

Цилиндрическая зубчатая передача с прямыми зубьями имеет мо-

дуль m, число зубьев колес z1 и z2 (табл. 1). Определить u, d1 и d2, aw, da1

и da2, df1 и df2.

Таблица 1

Исходные данные к задаче 1

Параметры

 

 

 

 

Варианты

 

 

 

 

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

m, мм

2

2,5

3

4

6

8

10

12

16

20

z1

13

15

17

19

22

26

30

34

38

42

z2

26

30

34

57

66

84

120

144

180

210

ЗАДАЧА 2

Для той же зубчатой передачи задано aw, m, ω1 и z1 (табл. 2). Определить d1 и d2, da1 и da2 и ω2.

Таблица 2

Исходные данные к задаче 2

Параметры

 

 

 

 

Варианты

 

 

 

 

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

aw, мм

63

80

100

125

315

250

200

160

400

500

m, мм

2

2,5

3

4

6

8

10

8

6

10

ω1, с-1

360

320

270

250

230

210

180

160

120

80

z1

16

18

20

22

24

26

28

30

32

34

ЗАДАЧА 3

Для той же зубчатой передачи задано z1, z2 и da1 (табл. 3). Определить m, d1 и d2, aw.

Таблица 3

Исходные данные к задаче 3

Параметры

 

 

 

 

Варианты

 

 

 

 

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

z1

20

22

24

26

28

30

32

34

36

38

z2

40

55

72

82

98

120

144

170

198

228

da1, мм

44

60

78

112

180

256

340

432

608

800

8

Приложение Б

ЗАДАЧА 1

Косозубая зубчатая передача имеет угол наклона зубьев β, числа зубьев z1 и z2 и нормальный модуль mn (табл. 4). Определить параметры

mt, da1 и da2, df1 и df2, d1 и d2, u, aw, ha и hf.

Таблица 4

Исходные данные к задаче 1

 

Параметры

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Варианты

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

2

 

3

 

4

 

5

 

6

 

7

8

9

10

 

 

β, град

 

 

8

 

8,5

 

9

 

10

 

10,5

 

11

 

12,5

14

16

18

 

 

z1

 

 

18

 

20

 

24

 

26

 

28

 

30

 

32

34

36

38

 

 

z2

 

 

36

 

50

 

72

 

78

 

88

 

105

 

128

153

180

209

 

 

mn, мм

 

 

2

 

2,5

 

3

 

4

 

6

 

4

 

3

2,5

2

1,25

 

 

ЗАДАЧА 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задана коническая прямозубая передача с параметрами: u, mte, z1 и

 

 

z2 и δΣ (табл. 5). Определить Re, δ1 и δ2.

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Исходные данные к задаче 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пара-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Варианты

 

 

 

 

 

 

 

 

 

метры

 

1

 

 

2

 

3

 

4

 

5

6

 

7

 

8

 

9

 

10

 

 

u

 

1

 

 

1,25

 

1,6

 

2

 

2,5

3,15

 

4

 

4,5

 

5

 

6

 

 

mte, мм

 

2

 

 

2,5

 

3

 

4

 

5

4

 

3

 

2,5

 

2

 

1,5

 

 

z1

 

18

 

 

20

 

22

 

23

 

24

25

 

26

 

28

 

30

 

32

 

 

δΣ, град

90

 

 

90

 

90

 

90

 

90

90

 

90

 

90

 

90

 

90

 

 

ЗАДАЧА 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для шестерни и конической передачи заданы: mtm, z1, z2, b и δΣ

 

 

(табл. 6). Определить δ1 и mte.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Исходные данные к задаче 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Парамет-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Варианты

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ры

1

 

 

2

 

3

 

4

 

5

6

 

7

 

8

 

9

 

10

 

 

mte, мм

1,5

 

2

 

2,4

 

3

 

3,6

4,2

 

5

 

3,2

 

2,2

 

1,8

 

 

z1

18

 

 

22

 

23

 

24

 

25

26

 

28

 

20

 

32

 

30

 

 

z2

18

 

 

28

 

35

 

48

 

63

82

 

112

 

90

 

160

 

180

 

 

b, мм

25

 

 

30

 

35

 

40

 

45

55

 

70

 

65

 

50

 

75

 

 

δΣ, град

90

 

 

90

 

90

 

90

 

90

90

 

90

 

90

 

90

 

90

 

9

Приложение В

ЗАДАЧА 1

Червячная передача имеет передаточное отношение u (табл. 7). Определить число заходов червяка z1 и число зубьев z2 колеса, которое находится в пределах 32…60.

Таблица 7

Исходные данные к задаче 1

Пере-

 

 

 

 

Варианты

 

 

 

 

даточ-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ное от-

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

ноше-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ние

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

u

8

10

12

14

16

18

20

24

28

30

ЗАДАЧА 2

Определить z1 червяка, если частота его вращения n1, а червячное колесо, имеющее z2 зубьев, вращается с частотой n2. Исходные данные приведены в табл. 8.

Таблица 8

Исходные данные к задаче 2

Пара-

 

 

 

 

Варианты

 

 

 

 

мет-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ры

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n1,-1

1440

720

720

2880

720

2880

360

1440

360

180

мин

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z1

48

24

48

48

96

96

48

24

96

24

n2,-1

60

30

30

120

30

120

15

120

15

30

мин

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Соседние файлы в предмете Детали машин и основы конструирования