4.3. Конические зубчатые передачи

4.3.1. Приближенно окружную скорость на среднем делительном диаме-тре определяют по формуле

v_m = n₁(T₁ / u)^1/3 / C_vm (4.14)

где C_vm – скоростной коэффициент по табл.4.7.

Таблица 4.7. Скоростной коэффициент C_vm конической передачи

П е р е д а ч а	Т е р м о о б р а б о т к а z1 + z2
	У1 + У2	ТВЧ1 + У2	Ц1 + У2	ТВЧ1+ТВЧ2 З1 + З2	Ц1 + Ц2
Прямозубая	800	850	900	1000	1200
С круговыми зубьями	1000	1000	1100	1100	1350

Степень точности передачи выбирают по табл.4.8.

Таблица 4.8 Степени точности конической передачи

П е р е д а ч а	Окружная скорость vm, м/с
	до 5	св.5 до 10	св.10 до 25
Прямлзубая	7	7	---
С круговыми зубьями	8	7	6

4.3.2. Коэффициенты расчетной нагрузки имеют вид :

K = K_A K_ K_V (4.15)

где K_A = 1.

4.3.3. Коэффициент неравномерности распределения нагрузки по длине контактных линий K_ принимают [5, c.26]:

а) при расчете по контактным напряжениям _Н :

-- для круговых зубьев K_Н =  K_Н ⁰ , (4.16)

при условии K_Н  1,2;

-- для прямых зубьев K_Н = K_Н ⁰ , (4.17)

где K_Н ⁰ выбирают по табл.4.5 цилиндрических передач в зависимости от твердости зубьев, схемы передачи и _bd (по формуле (4.4));

б) при расчете по напряжениям изгиба _F :

-- для круговых зубьев K_F =  K_F  , (4.18)

при условии K_F  1,15;

-- для прямых зубьев K_F = K_F  (4.19)

где K_F  = 0,18 + 0,82 K_Н ⁰ (4.20)

4.3.4. Коэффициенты динамичности нагрузки K_V определяют:

-- для круговых зубьев K_НV и K_FV по табл.4.4 цилиндрических передач в зависимости от твердости зубьев, степени точности и окружной скорости v_m (по формуле (4.14));

-- для прямых зубьев также по табл.4.4 цилиндрических прямозубых передач из строки на одну степень точности грубее фактической степени точности конической передачи. Например, скорость прямозубой конической передачи v_m = 1,5 м/с, степень точности ее 7, твердость зубьев Н₁ = 285 НВ,

Н₂ = 450 НВ, тогда по табл.4.4 в строке 8-й степени точности, твердости  а , в числителе находим K_НV = 1,075; K_FV = 1,145.

4.4. Червячные передачи

Коэффициент нагрузки оп-

ределяют [2, c.240] как K = K_ K_V .

В проектировочном расчете K_V = 1;

K_ = 0,5 (K_⁰ + 1), (4.21)

где K_⁰- начальный коэффициент

неравномерности распределения наг-

рузки, определяемый по графикам в

соответствии с рис.4.3, где z₁- число

заходов червяка. При постоянной наг-

рузке K_⁰ = 1 и K_ = 1. Рис. 4.3

5. Проектировочный расчет передач

5.1. Цилиндрические зубчатые передачи

Проектировочный расчет закрытых передач редукторов начинается с определения межосевого расстояния a_W или диаметра начальной окружности шестерни d_W1 из условия сопротивления активных поверхностей зубьев контактной усталости.

Проектировочный расчет служит только для предварительного определения размеров передачи и не может заменить проведения окончательных проверочных расчетов.

5.1.1. Предварительное значение межосевого расстояния a_W , мм,

[2, c.168]

a_W  = K_a (u  1)  T₁K_H / (_bau_HP²) (5.1)

или диаметр начальной окружности шестерни d_W1, мм

d_W1 = K_d T₁ (u  1)K_H / (_bd u_HP²) (5.2)

В формулах (5.1) и (5.2) :

K_a, K_d – вспомогательные коэффициенты:

-- для косозубых и шевронных передач K_a = 410, K_d = 655;

-- для прямозубых передач K_a = 450, K_d = 715.

Знак плюс – для внешнего зацепления; знак минус – для внутреннего.

При расчете d_W1 по формуле (5.2) межосевое расстояние определяют как

a_W  = 0,5 d_W1 (u  1) (5.3)

Величину a_W  округляют в большую сторону:

а) для стандартных передач (в массовом и крупносерийном производ-ствах) по ГОСТ 2185-66 :

1-й ряд, мм : 40, 50, 63, 80, 100, 125, 160, 200, 250, 315, 400, 500 и т.д.

2-й ряд, мм : 56, 71, 90, 112, 140, 180, 225. 280, 355, 450, 560 и т.д.

б) для нестандартных передач (в единичном и мелкосерийном производ-ствах) на ноль или пять в последней цифре.

Примечание. Допускается округление a_W  в меньшую сторону, но не более, чем на

3 – 5 %.

5.1.2. Ширина зубчатого венца:

-- колеса b₂ = b_W = _baa_W или _bdd_W1 (5.4)

с округлением по ряду чисел Ra20 ;

-- шестерни b₁ = 1,12 b_2.

5.1.3. Модуль передачи

Наименьшее значение модуля находят из условия равнопрочности зубьев (_H = _F1) по формуле:

m_min = K_m [T₁ (u  1) / (a_W b_W_F1)] , (5.5)

где K_m = 5750 – для прямозубых передач;

K_m = 4500 – для косозубых при _  1 и

K_m = 3500 – для косозубых при _ 1 и шевронных передач.

По рекомендациям практики модуль следует соизмерять с полученным по формулам [2, c.156]:

при Н₁ или Н₂  350 НВ m = (0,01…0,02) a_W (5.6)

при Н₁ и Н₂  350 НВ m = (0,016…0,0315) a_W (5.7)