Конструктивные разновидности конических зубчатых колес
Конические зубчатые колеса по конструктивным признакам можно разделить на 3 вида:
колеса – валы,
колеса со ступицей,
полые.
Большое влияние на деформацию колеса оказывают отверстия под болты, расположенные под зубчатым венцом. Для устранения недостатка рекомендуется делать больше отверстий малого диаметра. Диаметр посадочного отверстия должен быть максимально возможным, а длина отверстия достаточной для точного и надежного центрирования заготовки. Для колес с диаметром 200…400 мм рекомендуется длина отверстия 10…15 мм.
.
Рисунок 20. Коническое зубчатое колесо
При проектировании конического колеса необходимо избегать выступающих поверхностей, которые могут быть прорезаны инструментом. В колесах с длинной ступицей принимают оптимальным расположение шлиц под зубчатым венцом. У колес с расположением шлиц на конце ступицы, вследствие деформации невозможно достичь концентротивности шлиц и зубьев колеса при окончательном шлифовании базовых поверхностей. Таким образом к основным параметрам конической передачи с круговыми зубьями можно отнести:
число зубьев шестерни и колеса,
внешний торцевой модуль,
ширину зубчатого венца и т.д.
При определении параметров конических передач задаются:
передаточное число ,
материал зубчатых колес,
расчетный угол наклона ,
угол профиля ,
коэффициент ширины зуба ,
параметры нагрузочного режима.
Обобщенный нагрузочный режим задается значениями следующих параметров:
расчетный крутящий момент на шестерню ,
расчетная средняя частота вращения ,
технический ресурс в км пробега или ,
коэффициентами эквивалентности циклов и .
Рассчитывается эквивалентное число циклов контактного напряжения по пробегу машины
, при ,
или по времени работы
, при ,
где передаточное отношение,
расчетный радиус колеса.
При проектировании конического колеса необходимо соблюдать требования нормативных документов и рекомендации расчетных данных.
Определение коэффициента долговечности
.
Средний делительный диаметр шестерни
,
где коэффициент ширины зубчатого венца, .
Расчетный угол наклона зуба можно назначать от 0° до 45º.
Смещение зубчатых передач выбирают по ГОСТ 19326-88 или по формуле Энимс
.
Определение расчетного крутящего момента
,
или по сцеплению
,
где коэффициент, учитывающий неравномерность движения, ,
КПД ведущего моста.
Коэффициент контактного напряжения рассчитывается
.