Привод механизма

- коэффициент динамичности  нагрузки, учитывающий дополнительную  динамическую нагрузку, определяют  по табл. 2.7;

- коэффициент нагрузки в зацеплении, учитывающий неравномерность распределения нагрузки между парами зубьев (только для косозубых передач), определяют по табл. 2.8.

=1,03·1,16 = 1,19

Отклонение возникающего контактного  напряжения от допускаемого % для конических зубчатых передач может составлять: при перегрузке до 5 %; при недогрузке до 10 %. Если условие прочности не выполняется, нужно изменить ширину венца колеса .

(279 – 308)/308 = -0,09

Проверочный расчет по напряжениям  изгиба. Проверка по напряжениям изгиба ведется по тому из зубчатых колес, для которого отношение и является меньшим.

Определяют возникающие напряжения изгиба по формуле

,

где        - коэффициент формы зуба, зависящий от эквивалентного числа зубьев шестерни и колеса: и , определяют по табл. 2.14;

- коэффициент, учитывающий  понижение нагрузочной способности  конических передач по сравнению с цилиндрическими, = 0,85;

- коэффициент расчетной  нагрузки для напряжений изгиба.

Коэффициент определяется ,

где      - коэффициент концентрации нагрузки, выбирают по рис. 2.4 в зависимости от ;

- коэффициент динамичности  нагрузки, определяется по табл. 2.10.

=24/cos32 = 28

= 48/cos58 = 91

= 3,65

= 1,03·1,15 = 1,18

При проверочном расчете  обычно получается меньше , так как нагрузочная способность закрытых конических передач ограничивается контактными напряжениями.

 

Таблица 2.14

	Значение  при коэффициенте смещения
	- 0,6	- 0,4	- 0,2	0	+ 0,2	+ 0,4	+ 0,6
14	–	–	–	–	4,00	3,62	3,30
17	–	–	–	4,30	3,89	3,58	3,32
20	–	–	–	4,08	3,78	3,56	3,34
25	–	–	4,22	3,91	3,70	3,52	3,37
30	–	4,38	4,02	3,80	3,64	3,51	3,40
40	4,37	4,06	3,86	3,70	3,60	3,51	3,42
60	3,98	3,80	3,70	3,62	3,57	3,52	3,46
80	3,80	3,71	3,63	3,60	3,57	3,53	3,49
100	3,71	3,66	3,62	3,59	3,58	3,53	3,51
200	3,62	3,61	3,61	3,59	3,59	3,59	3,56

 

 

3.3.3. Проектирование открытой конической передачи

 

В данном параграфе рассматривается  методика проектирования открытых конических прямозубых передач как наиболее часто встречающихся при курсовом проектировании.

Проектный расчёт. Задают число зубьев шестерни ( 18…30) и определяют число зубьев колеса , которое округляют до целого числа.

Уточняют передаточное число  , отклонение полученного значения от заданного не должно превышать 4 %.

= 24; =39; u = 1.6

 

Ориентировочно определяют модуль во внешнем торцевом сечении

,

 

где     - вспомогательный коэффициент; =1,66;

- коэффициент концентрации  нагрузки, учитывающий неравномерное  распределение нагрузки по линии контакта зубьев, ориентировочно = 1,4…1,8;

- коэффициент формы зуба  шестерни, зависящий от числа  зубьев шестерни , выбирают по табл. 2.9;

- коэффициент отношения ширины конического колеса к внешнему диаметру, 0,2…0,3, рекомендуется принимать = 0,285.

Полученное значение нужно округлять до стандартного значения по ГОСТ 9563-80 (рекомендуется принимать 1,5 мм):

1-й ряд: 1,5; 2,0; 2,5; 3,0; 4,0; 5,0; 6,0; 8,0 мм;

2-й ряд: 1,75; 2,25; 2,75; 3,5; 4,5; 5,5; 7,0; 9,0 мм (1-й  ряд следует предпочитать 2-му).

= 4,0

Определяют модуль в среднем  сечении

 

.

= 4·(1-0,5·0,285) = 3,43

Определяют внешние диаметры шестерни и колеса

 

,     .

Определяют углы делительных конусов  с точностью до секунды

 

   и   .

= arctg 1,6 = 58º

= 32º

Определяют внешнее  конусное расстояние   .

= 156/2·sin58 = 92 мм

 

Назначают форму зубьев. Для конических прямозубых колес - форма I.

Определяют ширину зубчатого колеса . Полученное значение округляют до стандартного значения по предпочтительному ряду Ra 40.

= 0,285·92 = 26 мм ; b =26 мм

Определяют средний диаметр  шестерни и колеса

      и       .

мм

мм

Определяют окружную скорость  .

Назначают степень точности и вид  сопряжения конической передачи согласно ГОСТ 1758-81 по табл. 2.13.

Степень точности 8-В

Проверочный расчет по напряжениям  изгиба. Проверка по напряжениям изгиба ведется по тому из зубчатых колес, для которого отношение и является меньшим.

Определяют допускаемые  напряжения изгиба по формуле

 

,

где        - коэффициент формы зуба, зависящий от эквивалентного числа зубьев шестерни или колеса: и , определяют по табл. 2.9;

- коэффициент, учитывающий  понижение нагрузочной способности  конических передач по сравнению с цилиндрическими, =0,85;

- коэффициент расчетной  нагрузки для напряжений изгиба.

Коэффициент определяется ,

где     - коэффициент динамичности нагрузки, ориентировочно назначают = 1,15…1,30;

=24/cos32 = 28

= 39/cos58 = 74

= 3,65

= 1,03·1,15 = 1,18

 

3.3.4. Определение геометрических  параметров  зубчатых  передач

 

Геометрический расчет конической передачи. Основные геометрические параметры конической передачи показаны на рис. 2.7.

Определяют внешнюю высоту головки  зуба шестерни и колеса и . Определяют внешнюю высоту ножки зуба шестерни и колеса и . Определяют внешнюю высоту зуба .

=(1+0,3)6 = 7,8

= (1-0,3)6 = 4,2

= (1,2-0,3)6 = 5,4

= (1,2+0,3)6 = 9

= 2,2·6 = 13,2

Определяют внешний  диаметр вершин зубьев .

 

 

 

Определяют угол головки и ножки  зуба для шестерни и колеса

  и  .

= arctg9/169,8 = 3

= arctg5,4/169,8 = 1,8

Определяют углы конуса впадины  зубьев шестерни и колеса и . Определяют углы конуса вершин зубьев шестерни и колеса и . Определяют расстояние от вершины конуса до плоскости вершин зубьев .

= 27-1,8 = 25,2; = 63-3 = 60

= 35 ; = 59,8

 

 

 

 

3.3.5. Определение сил в зацеплении  зубчатых  передач

 

Силы в зацеплении конической передачи. Силы, действующие в зацеплении конической прямозубой передачи, показаны на рис. 2.9. Схема соответствует случаю вращения шестеренки по часовой стрелке.

Окружная сила на шестеренке равна  окружной силе на зубчатом колесе

.

Н

Осевая сила на шестеренке равна радиальной силе на зубчатом колесе

 

= 4500·tg20·sin32 = 868 Н

Осевая сила на зубчатом колесе равна радиальной силе на шестеренке

 

.

 

=

4500·tg20·cos32 = 1389 Н

 

 

 

 

3.3.6.  Смазка  зубчатых  передач

 

Смазка применяется для снижения коэффициента трения, отвода тепла, уменьшения износа, снижения шума и вибрации.

Смазка закрытых передач. При окружной скорости колеса = 0,3…12,0 м/с применяют картерный способ смазки, при скорости 12…15 м/с применяют циркуляционную смазку. Марку смазки согласно ГОСТ 17479.4-87 выбирают по табл. 2.15.

Таблица 2.15

Контактные напряжения ,МПа	Окружная скорость , м/с
	2	2…5	5
600	И-Г-А68	И-Г-А46	И-Г-А22
600…1000	И-Г-С100	И-Г-С-68	И-Г-С46
1000	И-Г-С150	И-Г-С-100	И-Г-С-68

 

Рекомендуемое количество масла в  зубчатых передачах 0,4…0,6 л на 1 кВт  передаваемой мощности.

При окружной скорости 7,3 м/с:

Способ смазки – картерный;

Марка смазки И-Г-А22

 

ЛИТЕРАТУРА

 

1. Иванов М.Н. Детали машин  / М.Н. Иванов, В.А. Финогенов. - М.: Высш. шк., 2002. - 408 с.

2. Курсовое проектирование деталей  машин / под. ред. В.Н. Кудрявцева. - Л.: Машиностроение, 1983. - 400 с.

3. Детали машин: методические указания и контрольные задания для студентов-заочников высших учебных заведений / П.Г. Гузенков и др. – М.: Высш. шк., 1986. - 64 с.

4. Основы конструирования машин.  Раздел: Цепные и ременные передачи: методические указания по курсовому проектированию для студентов высших учебных заведений / КГТУ; О.В. Шарков. - Калининград, 2001. - 41 с.