Главная

Расчет на прочность зубчатых конических передач

Рис. 63. Дополнительные конусы:

1 - внешний; 2 - средний; 3 – внутренний

Расчет конических колес ведут по среднему сечению, находящемуся на середине длины зубьев. При этом конические колеса заменяют эквивалентными цилиндрическими; их диаметр начальной окружности и модуль равны диаметру начальной окружности и модулю в среднем сечении зуба конических колес, а профиль зубьев соответствует профилю приведенных колес, полученных разверткой дополнительного конуса на плоскость (рис. 63).

Из пары сцепляющихся зубчатых колес рассчитывают меньшее (шестерню).

Упрошенный метод расчета приведен в табл. 121-125.

Обозначения, кроме особо оговоренных, те же, что и в табл. 66.

121. Коэффициент формы зуба y для прямозубых колес

zпр	14	15	16	17	18	19	20
у	0,088	0,092	0,094	0,096	0,098	0,100	0,102
zпр	21	23	25	27	30	34	38
у	0,104	0,106	0,108	0,111	0,114	0.118	0,122
zпр	43	50	60	75	100	150	300
у	0,126	0,130	0,134	0,138	0,142	0,146	0,150

122. Скоростной коэффициент k_v для 7-й степени точности

v, м/с	1	2	3	4	5	6
kv	1	0,75	0,67	0,60	0,55	0,50

123. Коэффициент давления k

Деталь	Материал	k	Деталь	Материал	k
Шестерня Колесо	Сталь	670	Шестерня Колесо	Сталь Чугун	560
Шестерня Колесо	Чугун	470	Шестерня Колесо	Текстолит Сталь	170

124. Допускаемые напряжения для зубьев колес

Материал	Термическая обработка		Расчетные значения механических характеристик						Допускаемые напряжения, МПа
			Предел прочности σв, МПа		Предел выносливости при изгибе см, МПа		Твердость		изгиба σFP при модуле mе						контактные σHP
									до 6		7-10		12-13
Сталь 45	Нормализация Улучшение Закалка по сечению Закалка по профилю с выкружкой		600-750 650-900 >1000 —		250-340 320-400 400-500 —		170 ... 217НВ 220 ... 250НВ 38 ... 48HRC Поверхность48 ... 55HRC		140 180 — 260		135 170 — 250		130 165 — 240		500 600 800 950
Сталь 50Г	Закалка		950-1000		420-500		28 ... 33HRC		240		230		220		750
Сталь 40Х		Улучшение Закалка по сечению Закалка по профилю с выкружкой		800-1000 1500-1650 —		360-480 550-650 500-560		230 ... 260НВ 45 ... 50HRC Поверхность 50...55HRC		220 380 320		210 360 300		220 350 —		650 900 950
Сталь 20Х		Цементация и закалка		>800		480-560		Поверхность 56...62HRC		320		300		280		1050
Сталь 18ХГТ				1100-1300		≈500-600		Поверхность 56 ... 62HRC, сердцевина 33HRC		400		380		350		1100
Сталь 12ХН3				>900		≈500-600		Поверхность 56...62HRC		350		330		300		1050
Чугун СЧ15		—		≥150		—		160 ... 229НВ		50		46		44		500
Чугун СЧ20		—		≥210		110-130		170...241НВ		60		55		52		600
Чугун СЧ30		—		≥320		140-150		187...255НВ		80		75		70		750
Текстолит		—		85/58		—		30...34НВ		—		—		40-50		100

Примечания:

1. Значения напряжения изгиба для колес с поверхностной закалкой ТВЧ соответствуют хорошо отработанному процессу термообработки. В ином случае напряжения необходимо снижать на 15%.

2. В случае сквозной закалки (ТВЧ) зубьев малых модулей можно пользоваться значениями допускаемых напряжений при закалке профиля с выкружкой.

3. При поверхностной термообработке, не охватывающей выкружку, допускаемые напряжения изгиба берут по механическим характеристикам сердцевины.

125. Формулы упрощенного метода расчета конических колес

Параметры и обозначения	Расчетные формулы
Межосевой угол передачи Σ Крутящий момент на колесе Мкр, Н·м Передаточное число u Частота вращения колеса n1, мин^-1 Внешний окружной модуль mе, мм Делительное конусное расстояние R, мм Ширина зубчатого венца b, мм Степень полноты ψ Приведенное число зубьев zпр Окружная скорость v, м/с Напряжение изгиба зубьев σF, МПа Контактное напряжение σF, МПа	Σ = 90° u = z2/z1 ψ = b/R

* При определении контактного напряжения колеса вместо z₁ подставлять z₂.

---

email: KarimovI@rambler.ru

Адрес: Россия, 450071, г.Уфа, почтовый ящик 21

Теоретическая механика Сопротивление материалов

Прикладная механика Строительная механика Теория машин и механизмов

00:00:00