В зацеплении Новикова Повреждение поверхности зубьев Проверочный расчет на выносливость при изгибе Приводные ремни и область их применения Проектирование новой машины Проектный расчет валов Муфты продольно-разъемные


Курсовой проект по дисциплине "Детали машин"

КОНИЧЕСКИЕ ЗУБЧАТЫЕ ПЕРЕДАЧИ

Конические зубчатые передачи относятся к зубчатым передачам с пересекающимися осями. Наиболее распространены передачи с углом пересечения осей колес (межосевым углом)  (рис. 5.1). Конические передачи сложнее цилиндрических передач в изготовлении и монтаже. Для нарезания зубьев конических зубчатых колес требуются специальные станки и инструмент. При изготовлении зубчатых колес кроме допусков на размеры необходимо выдержать допуски на углы делительных конусов  и , а также на межосевой угол, а при монтаже конической зубчатой передачи необходимо обеспечить совпадение вершин делительных конусов.

Пересечение осей валов конических зубчатых колес затрудняет размещение опор. Поэтому одно из конических колес, как правило, шестерню размещают консольно по отношению к опорам. Это приводит к увеличению неравномерности распределения нагрузки по ширине зубчатого венца. В конических передачах действуют значительные осевые силы, что приводит к усложнению конструкции опор.

Перечисленное выше приводит к тому, что нагрузочная способность конической прямозубой передачи составляет 85 % от нагрузочной способности цилиндрической прямозубой передачи.

Конические зубчатые колеса подразделяются на колеса с прямыми и непрямыми зубьями. Основными типами колес с непрямыми зубьями являются следующие конические зубчатые колеса:

Рис. 5.1

а) колеса с тангенциальными зубьями; тангенциальный зуб направлен по касательной к некоторой воображаемой окружности радиусом  и составляет с образующей конуса угол  (рис. 5.2, а).

Рис. 5.2

 

б) колеса с эвольвентной линией зуба (продольная кривизна зуба выполнена по удлиненной эвольвенте);

в) колеса с эвольвентной линией зуба (продольная кривизна зуба выполнена по удлиненной эвольвенте);

г) колеса с круговыми зубьями (продольная кривизна зуба выполнена по дуге окружности);

б) колеса с шевронными зубьями.

Прямозубые передачи обычно применяются при небольших нагрузках и невысоких скоростях:  об/мин,  м/с (допустимо до 8 м/с); более просты в монтаже. При высоких скоростях и значительных нагрузках целесообразнее применять передачи с криволинейными зубьями, поскольку они работают более плавно и бесшумно, имеют большую несущую способность. Из всех колес с непрямыми зубьями на практике получили большее распространение колеса с тангенциальными (косыми) зубьями и колеса с круговыми зубьями.

5.2. Геометрические параметры

Аналогами начальных и делительных цилиндров цилиндрических передач являются начальные и делительные конусы с углами  и . При коэффициентах смещения инструмента  начальные и делительные конусы совпадают.

Важнейшим геометрическим параметром конической передачи является внешнее конусное расстояние . По смыслу оно подобно межосевому расстоянию  цилиндрической передачи. Как видно из рис. 5.1 внешние делительные диаметры  и  связаны с внешним конусным расстоянием следующей зависимостью

.

Кроме размеров по внешнему торцу конуса, удобных для измерения и указываемых на чертежах, различают также размеры в среднем сечении (по средине зубчатого венца ). Данные размеры обозначаются индексом “” и используются и используются при силовых расчетах. Среднее  и внешнее  конусные расстояния связаны соотношением

.

Ширину зубчатого венца рекомендуется выбирать исходя из следующих условий

,

где   (для колес с прямыми зубьями) и  (для колес с круговыми зубьями) – окружные модули на внешнем торце.

Кроме окружного модуля различают также нормальный модуль  на середине ширины зубчатого венца. Окружной и нормальный модули связаны соотношением

,

где   – коэффициент ширины зубчатого венца (для редукторов со стандартными параметрами рекомендуется принимать );  – угол наклона линии зуба.

Круговые зубья нарезают немодульным инструментом, позволяющим нарезать зубья в некотором диапазоне модулей. Поэтому в данном случае допускается применять передачи с нестандартными и дробными модулями.

Для конических зубчатых передач главным образом применяется высотная коррекция для выравнивания удельных скольжений в зацеплении. Коэффициенты смещения  определяют в зависимости от эквивалентного числа зубьев  и передаточного числа  по таблицам, приведенным в ГОСТ 19624-74 и ГОСТ 19326-73, или по формуле ЭНИМС

,

где   – для прямозубой передачи;  – для передачи с круговыми зубьями.

Для конических передач при  рекомендуется применять тангенциальную коррекцию, заключающуюся в утолщении зуба шестерни и соответствующем утончении зуба колеса.

Как правило, для конических зубчатых передач применяют высотную коррекцию в сочетании с тангенциальной коррекцией. Применение высотной коррекции повышает износостойкость и сопротивление зубьев заеданию, тангенциальная коррекция выравнивает прочность зубьев.


Методы повышения износостойкости деталей машин