Цилиндрические косозубые передачи
Общие сведения Цилиндрические колеса, у которых зубья расположены по винтовым линиям на делительном цилиндре, называют косозубыми (см. рис. 11. 1, б). В отличие от прямозубой в косозубой передаче зубья входят в зацеп ление не сразу по всей длине, а постепенно. Увеличивается время контакта одной пары зубьев, в течение которого входят в зацепление новые пары зубьев, что значительно снижает шум и динамические нагрузки. Чем больше угол наклона линии зуба В (рис. 14. 1), тем выше плав ность зацепления. У пары сопряженных косозубых колес с внешним зацеплением углы В равны, но противоположны по направлению. Если не предъявляют специальных требований, то колеса нарезают с правым направлением зуба, а шестерни — с левым. 164
Рис. 14. 1. Косозубая передача Рис. 14. 2. Геометрические параметры косозубого колеса
• У косозубого колеса (рис. 14. 2) расстояние между зубьями можно измерить в торцовом, или окружном, (? — t) и нормальном (п — п) сечениях. В первом случае получим окружной шаг р„ во втором — нормальный шаг р. Различными в этих сечениях являются и модули зацепления: т, =р, /к; т р/к, где т, и т — окружной и нормальный модули зубьев. Согласно рис. 14. 2 следовательно, где (J — угол наклона зуба на делительном цилиндре. Нормальный модуль т должен соответствовать стандарту (см. табл. 11. 1) и является исходной величиной при геометрических расчетах. Делительный и начальный диаметры
• Косозубые колеса нарезают тем же инструментом, что и прямозу бые. Наклон зуба получают поворотом инструмента на угол р. Профиль косого зуба в нормальном сечении соответствует исходному контуру инструментальной рейки и, следовательно, совпадает с профилем пря мого зуба модуля т. • Высоты головки косого зуба ha и ножки hf соответственно равны:
Диаметр вершин, Диаметр впадин , Межосевое расстояние. В косозубой передаче, меняя значение угла Р, можно незначительно изменить а„. Прямозубую передачу можно рассматривать как частный случай косозубой, у которой р = 0°.
Эквивалентное колесо • Как уже отмечалось, профиль косого зуба в нормальном сечении А — А (рис. 14. 3) соответствует исходному контуру инструментальной рейки и, следовательно, совпадает с профилем прямозубого колеса. Расчет косозубых колес ведут, используя параметры эквивалентного прямозубого колеса. Делительная окружность косозубого колеса в нормальном сечении А — А (см. рис. 14. 3) образует эллипс, радиус кривизны которого в полюсе зацепления (см. курс аналитической геометрии)
Рис. 14. 3. Схема для определения zv косозубого колеса pv = rf/(2 cos 2 p).
Профиль зуба в этом сечении совпадает с профилем условного прямозубого колеса, называемого эквивалентным, делительный диаметр которого откуда эквивалентное число зубьев (14. 5) где z действительное число зубьев косозубого колеса. Из формулы (14. 5) следует, что с увеличением 3 возрастает zv.
Силы в зацеплении Разложим окружную силу Ft = 2*103 *T 1/d 1, Радиальную силу -(14. 6) Осевую силу -(14. 7) При определении направлений сил учитывают направление вращения колес и направление наклона зуба (правое или левое).
Рис. 14. 4. Схема сил, действующих в косозубой цилиндрической передаче Осевая сила Fa дополнительно нагружает подшипники, возрастая с увеличением р. По этой причине для косозубых колес принимают р = 8. . . 20°. Наличие в зацеплении осевых сил является недостатком косо зубой передачи.
Расчеты на прочность Вследствие наклонного расположения зубьев в косозубом зацепле нии одновременно находится несколько пар зубьев, что уменьшает нагрузку на один зуб и снижает динамические нагрузки. Расчет на прочность косозубых передач ведут по формулам эквивалентных пря мозубых передач с введением в них поправочных коэффициентов, учитывающих особенности работы. По условиям прочности габариты косозубых передач получаются меньше, чем прямозубых. Проектировочный расчет. Аналогично расчету прямозубой передачи [см. формулу (13. 12)] определяют межосевое расстояние для стальной косозубой передачи. Проверочный расчет. Аналогично расчету прямозубой передачи [см. формулу (13. 13)] находят контактные напряжения в поверхност ном слое косых зубьев. Выполнение условия прочности на изгиб зубьев шестерни и колеса косозубой передачи проверяют аналогично расчету прямозубой пере дачи [см. формулу (13. 14)]. Коэффициент YFs формы зуба и концентрации напряжений выбирают по эквивалентному числу зубьев zv [см. форму лу (14. 5)]. Коэффициент Y$, учитывающий наклон зуба в косозубой передаче, вычисляют по формуле Гр=1 -р/100° при условии Ур>0, 7. (14. 8) Коэффициент КЕ, учитывающий перекрытие зубьев в косозубой пе редаче, Уе = 0, 65.
Рекомендации по расчету на прочность закрытых косозубых цилиндрических передач Этот расчет ведут так же, как и расчет на прочность закрытых прямозубых передач (см. § 13. 6), со следующими изменениями: • в пункте 1 рекомендуется твердость материала шестерни косозубой передачи назначать возможно большей (см. § 12. 1), для чего шестерню подвергают поверхностной закалке, цементации и т. д. ; применение высокотвердой шестерни повышает контактную прочность косозубой передачи; • в пункте 9 вычисляют предварительно минимальный угол наклона зуба ■■ arcsin (4 m/b 2) > 8°. (14. 9) Для шевронных передач угол pmin =25°.
• Суммарное число зубьев определяют по формуле • zs = z, + z 2 = 2 aw cos pmin//n. • (14. 10) • Полученное значение суммарного числа зубьев Јs округляют в мень шую сторону до целого и определяютфактический угол наклона зуба В: • В = arccos (0, 5 г£т/а„). • (14. 11) •
Скачать презентацию Цилиндрические косозубые передачи Общие сведения Цилиндрические колеса
Цилиндрические косозубые передачи.ppt