Определение числа зубьев шестерни и колеса

Число зубьев шестерни обычно назначают в пределах: Z₁= 18… 20. Более точно число зубьев можно определить по данным табл. 15. Число зубьев колеса: Z₂ =Z₁ ´ U

Таблица 15

Рекомендуемое минимальное число зубьев шестерни

U	Z1 при β
0 – 150	20 – 250	30 – 400
> 3,15

Определение внешнего (окружного) модуля передачи и фактического передаточного числа

Внешний окружной модуль конической передачи равен:

, мм (4.2)

Полученное значение модуля m_te необходимо округлить до ближайшего стандартного значения (табл. 15).

Уточняют фактическое передаточное число:

Z₂ =d_e2/m_te , Z₁ =Z₂/U , U_ф= Z₂/Z₁.

Отклонение полученного фактического передаточного числа от стандартного допускается в пределах ± 3%.

4.4. Определение внешнего конусного расстояния
и угла наклона зуба

Внешнее конусное расстояние (по принятому модулю m_te):

, мм. (4.3)

Ширина венца b = ψ_Re´R_e , мм

Уточняют угол β_m (средний угол наклона зуба на делительном конусе). Для этого сначала определяют β_e – наружный угол наклона зуба на делительном конусе по соотношению:

, (4.4)

Определение углов делительных конусов и среднего окружного модуля

Углы делительных конусов:

, , δ₁ + δ₂ = 90⁰ (4.5)

Средний окружной модуль m_tm:

, мм. (4.6)

Средний нормальный модуль m_nm:

, мм. (4.7)

Проверка действительных контактных напряжений

Проверка действительных контактных напряжений выполняется после уточнения коэффициента нагрузки в зависимости от окружной скорости

, м/с. (4.8)

, МПа (4.9)

где М₁ – крутящий момент на шестерне, Нмм; b – длина зуба, мм.

Допускаемое отклонение действительных контактных напряжений от допускаемых должно находиться в пределах ±5/20%.

4.7. Определение действительных напряжений изгиба
в конической паре

, МПа, (4.10)

где P – окружное усилие, Н; β_m – средний угол наклона зуба на делительном конусе; b – ширина венца, мм; y – коэффициент формы зуба; его принимают в зависимости от эквивалентного числа зубьев рассчитываемого колеса (рассчитываются зубья того колеса, для которого произведение y[σ]_F меньше):

; (4.11)

V_t – торцовый коэффициент перекрытия:

(4.12)

Расчет усилий в конической передаче

Окружное усилие

, Н ; d_m1 = m_m*Z₁ (4.13)

Осевое усилие на шестерне

, Н (4.14)

Радиальное усилие на шестерне

, Н (4.15)

Последовательность расчета червячных передач

Эквивалентное число циклов нагружения зубьев при расчете на контактную прочность

N_ц.экв = (60/M⁴_max)´
´ (M⁴_max t_max n_max +M⁴₁ t₁ n₁ ++M⁴_q t_q n_q) (5.1)

При n₁ = n = Const, M_max = M_н, для нашего случая эквивалентное число циклов нагружения зубьев шестерни

N_ц.экв.1 = (60n₁/M⁴_н)(M⁴_н0,2Т+
+(0,7M_н)⁴0,5Т+(0,3M_н)⁴0,3Т) (5.2)

Эквивалентное число циклов нагружения для зубьев колеса

N_ц.экв.2 = N_ц.экв.1/U (5.3)