Основні параметри конічної прямозубої передачі

Розміри зубців та вінців конічних зубчастих коліс.Конічна зуб­часта передача з основними розмірами вінців зубчастих коліс пока­зана на рис. 24.2

В ортогональній конічній передачі міжосьовий кут Σ = δ1 + δ2= 90°, де δ1 – кут при вершині ділильного конуса шестірні, а δ2 – кут при вершині ділильного конуса колеса (у не–коригованій передачі початковий та ділильний конуси збігаються).

Якщо число зубців конічної шестірні z1 а колеса z2, то кути при вершинах ділильних конусів визначають за формулами

tg δ1 = z1/z2; tg δ2 = z2/z1 = 90° – δ1. (24.1)

Число зубців умовного плоского колеса діаметра d = 2Re (рис. 24.2)

(24.2)

Модуль зубців конічних зубчастих коліс не е постійним у різних нормальних перерізах зубців. Тому вибір стандартного модуля тут втрачає зміст. Однак часто з метою полегшення контролю конічних зубчастих коліс за стандартний беруть модуль у зовнішньому нормаль­ному перерізі зубців. Такий модуль називається зовнішнім коловим модулем і позначається me. Надалі будемо брати до уваги, що зов­нішній коловий модуль зубців стандартний.

Початковий контур конічних зубчастих коліс стандартизований. Згідно з ГОСТ 13754–81 для me ≥ 1 мм регламентують такі пара­метри початкового контура: кут профілю зубця α = 20°; коефіцієнти – висоти головки зубця h*a = 1, радіального зазору с* = 0,2, висоти ніжки зубця h*f = h*a + c* = 1,2, радіуса кривини перехідної кривої у граничній точці профілю ρ*f ≥ 0,2, але не більш ніж 0,3.

Згідно з параметрами стандартного початкового контура розміри зубців конічних зубчастих коліс (рис. 24.2) визначаються за форму­лами:

зовнішня висота головки зубця hae = h*a · me = me;

зовнішня висота ніжки зубця hfe = h*f · me = 1,2 · me;

зовнішня висота зубця he = hae + hfe = 2,2 · me;

радіальний зазор с = с* · me = 0,2 · me.

Розміри вінців конічних шестірні та колеса:

зовнішні ділильні діаметри de1 = me · z1, de2 = me · z2;

зовнішні діаметри вершин зубців

dae1 = de1 + 2hae · cos δ1 = de1 + 2me · cos δ1,

dae2 = de2 + 2hae · cos δ2 = de2 + 2me · cos δ2,

зовнішні діаметри впадин

dfe1 = de1 – 2hfe · cos δ1 = de1– 2,4me · cos δ1;

dfe2 = de2 – 2hfe · cos δ2 = de2– 2,4me · cos δ2;

зовнішня конусна відстань Re = 0,5 · me · zс;

коефіцієнт ширини зубчастого вінця Кье = b/Re = 0,25...0,30;

ширина зубчастого вінця b = Кье · Re , але за умови, що b ≤ 10me;

середня конусна відстань Rm = Re – 0,5b;

середній коловий модуль зубців mm = me · Rm / Re;

середні ділильні діаметри шестірні та колеса dm1 = mm · z1; dm2 = mm · z2;

кути головки θа та ніжки θf, зубця tg θа = hae / Re; tg θf= hfe / Re ;

кути конуса вершин зубців шестірні та колеса

δa1 = δ1+ θа; δa2 = δ2+ θа;

кути конуса впадин шестірні та колеса

δf1 = δ1+ θf; δf2 = δ2+ θf;

Додаткові співвідношення між розмірами елементів конічної зуб­частої передачі, які будуть використані у подальших теоретичних викладках: передаточне число конічної зубчастої передачі

u = ω1/ ω2 = de2/d e1 = dm2/dml = z2/z1,

кути при вершинах початкових конусів шестірні та колеса

tg δ1 = l / u; tg δ2 = u;

зовнішня конусна відстань Re= = ;

ділильні діаметри, виражені через R та u,

de1 = 2 Re / ; de2 = 2 Reu / ;

dm1 = 2Rm / ; dm2=2Rmu / ;

середня конусна відстань, середній коловий модуль та середні ділильні діаметри

Rm = Re– 0,5b = Re · (1– 0,5Kbe);

mm = mе· ( 1 – 0,5КЬе);

dm1 = del · (1– 0,5/Kbе) ;

dm2 = de2 · (1– 0,5/Kbe).

Заміна конічної зубчастої передачі еквівалентною прямозубою циліндричною передачею. Щоб спростити виклад при виводах розрахункових залежностей для оцінки міцності зубців конічних передач, замінимо конічну зубчасту передачу еквівалентною прямозубою циліндрич­ною передачею (рис. 24.3). При цьому початкові циліндри еквівалентних коліс будуть розгортками додаткових конусів у середньому перерізі зубців.

Параметри еквівалентних циліндричних коліс:

– модуль зубців еквівалентних коліс mc дорівнює середньому коловому модулю конічних коліс mm;

– ширина вінця еквівалентних коліс bv дорівнює ширині вінця конічних коліс Ь;

–ділильні діаметри еквівалентних коліс

dv1 = 2Rm · tg δ1 = dml · ;

dv2 = 2Rm · tg δ2 = dm2 · ;

- число зубців еквівалентних коліс

dv1= mv · zv1 = mm · zl · , звідки zv1 = z1 · = z1 / cos δ1;

dv2= mv · zv2 = mm · z2 · , звідки zv2 = z2 · = z2 / cos δ2;

– передаточне число еквівалентної передачі uv = zv2 / zv1 = u2;

– міжосьова відстань еквівалентної циліндричної передачі визна­чається як півсума діаметрів коліс dv1 та dv2. аw = dv1 + dv2 / 2.