Расчет на прочность

Открытых цилиндрических передач

Открытые цилиндрические передачи выполняют с прямыми зубьями
и применяют при окружных скоростях колес v<2 м/с. В этом случае
назначают 9-ю степень точности зубчатых передач по нормам плавностии контакта. Размеры передачи определяют по аналогии с приведенным выше расчетом закрытых передач на контактную прочность зубьев с последующей проверкой на изгиб. При расчете открытых передач при­нимают допускаемые напряжения:

Из-за повышенного изнашивания зубьев открытых передач значение модуля рекомендуется принимать в 1,5 раза большим, чем для закрытых передач тех же размеров.

Контрольные вопросы

1. В каких случаях применяют цилиндрические прямозубые передачи?

2. Как из формулы Герца выводят формулу для расчета рабочих поверхностей зубьев на контактную прочность? Что учитывают коэффициенты Z_F, Z„ и Д, входящие в фор­мулу?

3. От каких параметров стальной прямозубой передачи зависят контактные напря­жения? Как можно уменьшить величину контактных напряжений?

4. Как влияет на размеры передачи коэффициент ширины венца v|/_So?

5. Какие допущения принимают при выводе расчетной формулы для проверки зубьев на прочность при изгибе? Порядок вывода этой формулы.

6. Почему коэффициент Y_Fs называют коэффициентом формы зуба и концентрации напряжений? От каких параметров зависит его величина?

7. Каково условие равной прочности на изгиб зубьев шестерни и колеса?

8. Почему ширину венца шестерни делают больше ширины венца колеса?

9. Как влияет число зубьев шестерни на работу передачи?

10. Какие рекомендации принимают во внимание при выборе модуля зацепления?

Глава 14

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 зацеп­ление 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 плав­ность 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— t) и нормальном (п — п) сечениях. В первом случае получим окружной шаг р_t , во втором — нормальный шаг р. Различными в этих сечениях являются и модули зацепления:

где т_t 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

(14.1)

Косозубые колеса нарезают тем же инструментом, что и прямозу­бые. Наклон зуба получают поворотом инструмента на угол р. Профиль косого зуба в нормальном сечении соответствует исходному контуру инструментальной рейки и, следовательно, совпадает с профилем пря­мого зуба модуля т.

Высоты головки косого зуба h_a и ножки h_f соответственно равны: