Определение размеров конических колес и параметров зацепления
2.2.1 Принимаем расчетные коэффициенты:
1) коэффициент нагрузки при консольном расположении колес.
2) коэффициент ширины зубчатого венца по конусному расстоянию:
по ГОСТ 12289 -76.
2.2.2 Определяем внешний делительный диаметр колеса из условия контактной прочности, мм:
где T2 – вращающий момент на колесе, Н·мм.
Расчетные значения округляем до ближайшего стандартного значения по ГОСТ2185-66 (СТ СЭВ 229-75) (таблица А.2 приложения).
2.2.3 Определяем внешний окружной модуль, мм:
.
По таблице А.3 (приложения), рекомендуется принимать такие стандартные значения модуля mte, которому соответствует целое число зубьев колеса:
2.2.4 Число зубьев шестерни:
Значения округляем до целого числа.
2.2.5 Уточняем передаточное число:
Расхождения с исходным значением:
Если условие не соблюдается, тогда увеличивают или уменьшают на единицу и корректируют модуль зацепления (п.2.2.3).
2.2.6 Определяем основные геометрические размеры передачи
Углы делительного конуса:
Внешние делительные диаметры, мм:
Внешние диаметры окружностей выступов, мм:
Внешние диаметры окружностей впадин, мм:
Внешние конусное расстояние, мм:
Ширина зубчатого венца, мм:
Значение округляем до целого числа.
Среднее конусное расстояние, мм:
Средние делительные диаметры, мм:
Средний модуль, мм:
Коэффициент ширины колеса по среднему диаметру:
2.3 Проверочные расчеты передачи
2.3.1 Проверяем условие прочности по контактным напряжениям
Средняя окружная скорость, м/с
Назначаем степени точности изготовления колес (таблица А.18 приложения).
Уточняем коэффициент нагрузки
где - коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки между зубьями (таблица А.4 приложения), для передач с прямыми зубьями КНα =1;
- коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по ширине венца (таблица А.5 приложения);
- динамический коэффициент (таблица А.6 приложения).
Проверяем условие прочности, Н/мм2:
.
Допускается недогрузка до 10% и перегрузка до 5%. Если условие прочности не выполняется, то можно увеличить de2. Если это не дает должного эффекта, то назначают другие материалы и расчет повторяют.
2.3.2 Проверяем условие прочности зубьев по напряжениям изгиба
Определяем приведенное число зубьев:
Определяем по ГОСТ 21354-87 коэффициенты формы зуба - и
(таблица А.7 приложения).
Проводим сравнительную оценку прочности на изгиб зубьев шестерни и колеса:
Дальнейший расчет ведем по минимальному значению найденных отношений. Определяем коэффициент нагрузки:
где = 1,0 - коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки между зубьями;
- коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по ширине венца (таблица А.8 приложения);
- коэффициент динамичности (таблица А.9 приложения).
Проверяем условие прочности по
:
.
Возможна большая недогрузка.
Если условие прочности не выполняется, то назначают другие материалы и расчет повторяют.