Материал: m34700

41

и ширина колес) уменьшить в 2 раза? Допускаемые напряжения неизменны.

3. Какие размеры и во сколько раз необходимо изменить в закрытой цилиндрической зубчатой передаче (оптимально спроектированной, где все = [ ]), если удалось допускаемые напряжения увеличить в 2 раза?

4. Во сколько раз необходимо изменить основные размеры оптимально спроектированной (все = [ ]) закрытой цилиндрической зубчатой передачи, чтобы повысить нагрузочную способность (передаваемый вращающий момент) в 2 раза?

5. Как изменится нагрузочная способность оптимально спроектированной закрытой цилиндрической передачи (все = [ ]), если только допускаемые напряжения при расчете на выносливость по контактным напряжениям (за счет поверхностной термообработки) увеличить в 2 раза?

6.Как изменится нагрузочная способность оптимально (все

=[ ]) спроектированной зубчатой прямозубой цилиндрической передачи (закрытой), если ее основные размеры (m, bw) увеличить

вдва раза?

7.Оценить приближенно изменение нагрузочной способности спроектированной цилиндрической передачи, если вместо прямозубой применить косозубую передачу.

8.Во сколько раз изменится вращающий момент, который

способна передать оптимально спроектированная (вое расчетные напряжения равны допускаемым) коническая зубчатая закрытая передача, если ширину колес уменьшить в 2 раза, а все допускаемые напряжения увеличить в 2 раза?

9. Во сколько раз необходимо изменить основные размеры (оптимально спроектированной, где все = [ ]) закрытой конической зубчатой передачи, чтобы повысить нагрузочную способность (передаваемый вращающий момент) в 2 раза?

2. 2. 5. Особенности расчета конических зубчатых передач

Конические колеса наиболее часто выполняют с углом между пересекающимися осями колес 900 . Теоретически он может быть в диапазоне 10... 1700. Наиболее распространены в машино-

42

строении колеса с прямыми, пропорционально понижающимися по длине зубьями, у которых вершины делительных конусов и конусов впадин совпадают. Такая форма зубьев используется в прямозубых колесах и колесах с круговыми зубьями при модулях до 2,5 мм.

Конические передачи с тангенциальными (косозубые) и круговыми зубьями больших модулей выполняют с понижающимися зубьями, у которых вершины конусов делительного и впадин не совпадают. Нагрузочная способность передач с круговыми зубьями в 1,4... 1,5 раза больше прямозубых.

В зацеплении прямозубой конической передачи (рис. 2.6) нормальную силу Fn раскладывают на три составляющие, рассчитываемые по среднему делительному диаметру d1:

где 1 – угол делительного конуса шестерни.

Направления сил на ведущем и ведомом колесах противоположны и справедливы равенству

Fa1 = Fr2 и Fr1 = Fa2.

Рис 2.6

43

Расчет на прочность конических передач ведется по аналогии с расчетом цилиндрических на основе представления об эквивалентных по форме зубьев. Диаметры эквивалентных цилиндрических колес вычисляют делением диаметров конических на косинус угла соответствующего конуса.

Базовая формула алгоритмов расчета на прочность по основному критерию работоспособности - контактной выносливости активных поверхностей зубьев может иметь вид [1]

где ЕПР – приведенный модуль упругости материалов шестерни и колеса, МПа;

Н – опытный коэффициент понижения прочности конической передачи (для прямозубых 0,85);

dm1 – делительный диаметр шестерни в среднем торцовом сечении, мм;

b – ширина зубчатого венца, мм;

– угол зацепления. Т1 принят в Н мм.

Базовая формула алгоритмов расчета на выносливость зубьев при изгибе может быть в виде выражения [1]:

mm – модуль в среднем нормальном сечении зуба.

Анализ формул типа 2.3 и 2.4 аналогичен указанным для цилиндрических передач.

В расчетах обеспечивается соответствие параметров рациональным, аналогичным для цилиндрических передач. Дополнительно учитывается, что стандартное значение модуля может быть принято только во внешнем торцевом сечении, удобном для измерения. Размеры в среднем сечении используют в силовых расчетах.

44

Рис. 2.7

Соотношение ширины зубчатого венца и внешнего конусного расстояния принимается не более 0,3. Для твердых колес (более 350 НВ) или имеющих окружную скорость свыше 15 м/с принимают меньшие значения.

Некоторые особенности конструкций конических зубчатых колес отражены на рис. 2.7 и 2.8.

Конструкцией передачи предусматривается регулировка зацепления перемещением шестерни и колеса (теоретически – совпадение вершин делительных конусов) часто вместе с валом за счет перестановки (или установки) регулировочных прокладок и т. п.

Вопросы анализа производственных ситуаций и контроля знаний обучаемых аналогичны вопросам для цилиндрических зубчатых передач (см. 2.2.4).