Цилиндрические косозубые и шевронные зубчатые передачи.

Косозубые зубчатые передачи, как и прямозубые, предназначены для передачи вращательного момента между параллельными валамя (рис. 36). У косозубых колес оси зубьев располагаются не по образующей делитель­ного цилиндра, а по винтовой линии, составляющей с образующей угол (рис. 37). Угол наклона зубьев р принимают равным , он одинаков для обоих колес, но на одном из сопряженных колес зубья наклонены вправо, а на другом влево.

Рис. 36. Цилиндрическая косозубая передача

Шевронные зубчатые колеса пред­ставляют собой разновидность косозубых колес (рис. 38).

 

а) б)

Рис. 38. Шевронная зубчатая передача

 

Цилиндрическое зубчатое колесо, венец которого по ширине состоит из участков с правыми и левыми зубьями (рис. 38, а), называют шеврон­ным колесом. Часть венца зубчатого колеса, в пределах которого линии зубьев имеют одно направление, называют полушевроном. Различают шев­ронные колеса с жестким углом (рис. 38, б), предназначенным для выхо­да режущего инструмента при нарезании зубьев. Шевронные передачи об­ладают всеми преимуществами косозубых, а осевые силы (рис. 39) проти­воположно направлены и на подшипник не передаются.

 

Расчет зубьев цилиндрической косозубой и шевронной передач на изгиб

Расчет на изгиб косых и шевронных зубьев аналогичен расчету прямых зубьев.

Так как в косозубой и шевронной передачах зубья значительно прочнее прямых зубьев, то соответственно в расчетные формулы (5), (9) вводят коэффициенты, учитывающие повышение прочности при изгибе по срав­нению с прямыми зубьями.

Коэффициент формы зуба выбирают по табл. 8 в зависимости от эквивалентного числа зубьев приведенного колеса (см. рис. 44):

,

где — число зубьев приведенного (эквивалентного) колеса в сечении Б—Б (рис. 44); — фактическое число зубьев; — угол наклона зубьев.

 

Рис. 44. К расчету косозубых колес

 

Определение параметров приведенного цилиндрического колеса

Если зубчатое колесо рассечь нормальной плоскостью (см. рис.44), то в сечении начального цилиндра получим эллипс с полуосями и . Профиль зуба в этом сечении близок к профилю та­кого прямого зуба модуля , который расположится на цилиндрическом колесе радиусом ,равным радиусу кривизны эллипса. Это колесо называется эквивалентным (приведенным) колесом. Радиус кривизны эл­липса . Диаметр эквивалентного колеса . Если в последнее выражение подставить ,то полу­чится число зубьев эквивалентного колеса (эквивалентное или фиктивное число зубьев):

или

Проверочный расчет.

По аналогии с формулой (5) условие прочности зубьев на изгиб ци­линдрической косозубой передачи отличается введением поправочных ко­эффициентов:

- учитывающего перекрытие зубьев ;

- учитывающего угол наклона зуба (при среднее зна­чение );

- учитывающего распределение нагрузки между зубьями (выбирается по табл.16).

Таблица 16. Значение коэффициента ,

Степень точно­сти передачи при окружной скорости , м/с
1,01 1,03 1,04 0,72
1,05 1,07 1,09 0,81
1,09 1,13 — 0,91

 

Приняв , формула проверочного расчета косозубых передач на изгиб имеет вид

(23)

где — вращающий момент на колесе, Нмм; — передаточное число; — коэффициент длины зуба (табл. 9); — коэффициент формы зуба (табл. 8 выбирается по эквивалентному числу зубьев шестер­ни ); — число зубьев; — нормальный модуль, мм; и — коэффи­циенты расчетной нагрузки (см. табл. 6 и 7); — допускаемое напря­жение при изгибе, МПа (выбирается).

Расчет косозубых передач на изгиб ведется по менее прочному зубу у которого отношение меньшее.

Проектировочный расчет.

С учетом формулы (8) из формулы (23)

(24)

где — нормальный модуль, мм; — вращающий момент, Нмм; — допускаемое напряжение при изгибе, МПа; — вспомогательный коэф­фициент (для косозубых передач учитывает также и ).