Особенности конструирования валов конических передач.
| Таблица 3.4. | |||||
| Вид термообработки и марки стали | Твердость зубьев HRC | σF limb | SF | ||
| поверхности | сердцевины | МПа | |||
| Цементация | легированных | сталей: | |||
| Стали марок 20ХН2М, 12ХН2, | 57…63 | 32…45 | 950 | 1.7 | |
| 12ХН3А и др | |||||
| 18ХГТ, 30ХГТ,12Х2Н4Аи др… | 57…63 | 32…45 | 800 | 1.7 | |
| Нитроцементация легированных сталей: | |||||
| 25ХГМ | 57…63 | 32…45 | 1000 | 1.7 | |
| 25ХГТ, 30ХГТ и др | 57…63 | 32…45 | 750 | 1.7 | |
| Закалка при нагреве ТВЧ по всему контуру: | |||||
| 55ПП | 58…62 | 28…35 | 900 | 1.7 | |
| 60ХВ, 60Х, 60ХН и др | 54…60 | 25…35 | 700 | 1.7 | |
| 35ХМА, 40Х, 40ХН и др | 48…60 | 25…35 | 600 | 1.65 | |
| Нормализация или улучшение | НВ=180..350 | НВ=180..350 | 1.8НВ | ||
| Азотирование легированных сталей | 24…40 | 18HRC+ 50 | 2.0 | ||
ОСОБЕННОСТИ РАСЧЕТА КОНИЧЕСКИХ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
8. Впередачах, в которых оси валов пересекаются под некоторым углом ∑,
9. применяют конические зубчатые колеса. Наиболее распространены передачи с углом ∑=90°.
10. Конические передачи сложнее цилиндрических в изготовлении и монтаже. Для нарезания конических колес требуются специальные станки и инструмент. Выполнить коническое зацепление с той же степенью точности, что и цилиндрическое, значительно труднее. Одно из конических колес, как правило, располагают консольно. При этом увеличивается неравномерность распределения нагрузки по длине зуба. В коническом зацеплении действуют осевые силы, наличие которых усложняет конструкцию опор. Все это приводит к тому, что, по опытным данным, нагрузочная способность конической прямозубой передачи составляет лишь около 85% цилиндрической. Однако, несмотря на очевидные недостатки, конические передачи имеют широкое применение в тех случаях, когда по условиям компоновки машин и механизмов необходимо располагать валы под углом.
11. 
12. 73
Геометрические параметры. Аналогами начальных и делительных цилиндров цилиндрических передач в конических передачах являются начальные и делительные конусы с угламиδ 1 иδ 2. Конусы, образующие которых перпендикулярны образующим делительных конусов, называютдополнительными конусами. Сечение зубьев дополнительным конусом называютторцовым сечением. Размеры, относящиеся к внешнему торцовому сечению, сопровождают индексом е, например,d e , R e и др. Размеры в среднем сечении сопровождают индексомm : d m , R m. Эти и остальные параметры показаны на рис.
Рис. 3.17
3.17.
В основу расчета конических передач положены формулы для определения контактных σΗ (3.9) и изгибныхσF1 иσF2 (3.14) напряжений цилиндрических колес, в которых некоторые параметры заменены на эквивалентные, отражающие особенности конических передач.
13. 
74
Для эквивалентных цилиндрических колес числа их зубьев определяются по формулам
14. z vt1 = cosz1δ1 ; z vt 2 = cosz2δ2 ,
где z1 иz2 – числа зубьев конических колес;δ1 иδ2 – углы делительных конусов конических колес (как правило выполняется условиеδ1 +δ2 = 90° ).
Передаточные отношения, при δ1 +δ2 = 90° можно представитьi 12 = u = z 2 /z 1 = d 2 /d 1 .
| Кроме того, передаточное число u можно представить в виде | |
| u = sinδ2 /sinδ1 | |
| при Σ =δ1 + δ2 = 900 u= tgδ2 = ctgδ1 | (3.31) |
СИЛЫ В ЗАЦЕПЛЕНИИ ПРЯМОЗУБОЙ КОНИЧЕСКОЙ ПЕРЕДАЧИ
Взацеплении конической передачи действуют силы окружная F t,
радиальная F r и осеваяF a. Зависимость между этими силами можно установить с помощью рис. 3.17, где силы изображены приложенными к шестерне.
По нормали к зубу действует сила F n, которую раскладывают наF t иF r1 . В
свою очередь, F r1 раскладывают наF a иF r. Тогда силы равны
| F t = 2T1 /dm1, | |||||||
| F | = F / cosα;F1 | = F tgα, | |||||
| n | t | r | t | (3.32) | |||
| F = F1 cosδ | = F tgα cosδ | ||||||
| 1 | , | ||||||
| r | r | t | 1 | ||||
| F | = F 1 sinδ | 1 | = F tgα sinδ | . | |||
| a | r | t | 1 | ||||
Приведение прямозубого конического колеса к эквивалентному прямозубому цилиндрическому. Параметры эквивалентных колес используют при расчете на прочность.
Диаметры эквивалентных колес
| d νe1= de1 | / cosδ1 | (3.33) | |
| d νe2= de2 | / cosδ2 | ||
Числа зубьев эквивалентных колес
15. 
| 75 | |||
| z ν 1= z1 | / cosδ1 | (3.34) | |
| z ν 2= z2 | / cosδ2 | ||
Тогда основные расчетные формулы для конической передачи будут выглядеть следующим образом:
для расчета по критерию контактной прочности σΗ ≤ [ σΗ ] :
| σ Η= ZH ZεZΜ | w Ht | u 2+1 | ≤ [ σΗ] ; | (3.35) | |||||
| 0,85 | u dm1 | ||||||||
| для расчета по критерию изгибной прочности σF ≤ [σF]: | |||||||||
| w Ft | Y | ||||||||
| σ F1= | Y vt1 ≤ [σF1]; σF2= σF1 | vt2 | ≤ [σF2]. | (3.36) | |||||
| 0,85mm | |||||||||
| Y vt1 | |||||||||
Формулы (3.35) и (3.36) после подстановки конкретных значений некоторых параметров, а также ряда преобразований можно представить в виде более удобном для практического применения
| σ H = 470 | F | u 2 +1 | K Hα KHβ KHV≤ [σH]. | (3.37) | |||
| t | ф | ||||||
| 0,85 de2 b | |||||||
| Ft | |||||||
| σ F2 =YF2 | K Fα KFβ KFV≤ [σF2 | ] | |||||
| 0,85 b me | (3.38) | ||||||
| YF1 | ≤ [σF1 ] | ||||||
| σ F1 =σF2 | |||||||
| Y F2 | |||||||
Здесь коэффициенты формы зубьев Υvt1 иΥvt2 выбираются соответственно дляzv1 иzv2;dm1 =z1 mm – средний делительный диаметр конической шестерни.
В приведенных формулах учтено, что на основании экспериментальных данных конические колеса могут нести нагрузку на 15% меньшую, чем цилиндрические таких же размеров.
Рекомендации по определению коэффициентов KHβ (KFβ) иKHV (KFV),
входящих в формулы (3.37) и (3.38) даны в работах [
Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 413; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!