Число зубьев шестерни

Угол наклона линии зуба,β	Число зубьев шестерни
β = 0º	z 1 ≥ 21
0º < β ≤ 12º	z 1 ≥ 19
12º < β ≤ 17º	z 1 ≥ 18
17º < β ≤ 21º	z 1 ≥ 17
Примечание. Ограничение по условию неподрезания для косозубых колес.

В коробках скоростей металлорежущих станков числа зубьев колес подвижных зубчатых блоков выбираются по кинематическим условиям. По графику частот вращения для каждой передачи находят передаточное отношение и по табл. П22, исходя из условия равенства суммы зубьев Σ z ведущего и ведомого колес каждой группы передач при одинаковом модуле (сумма зубьев всех колес, находящихся между соседними валами, должна быть одинаковой) и в зависимости от передаточного числа u, определяются числа зубьев. В таблице приведены числа зубьев меньшего колеса передачи.

Таблица 2.33

Формулы для расчета сил в зацеплении

Сила, Н	Передачи
прямозубые	косозубые
Окружная, Ft	2000 M / d
Радиальная, Fr	Ft tgα	Ft tgα/cosβ
Осевая, Fa	отсутствует	Ft tgβ
Нормальная, Fn	Ft /cosα	Ft /(cosαcosβ)
Примечание. α – угол зацепления. Для некорригированных передач α = 20°.

На зубчатые колеса при передаче крутящего момента действует нормальная сила F_n, приложенная в полюсе зацепления. Для удобства расчета валов и подшипников силу F_n раскладывают на три взаимно перпендикулярные составляющие: окружную силу F_t, радиальную F_r и осевую F_a. Формулы для определения данных сил по заданным значениям момента M (Нм) и диаметра d (мм) представлены в табл. 2.33.

Расчет зубчатых передач

При передаче крутящего момента под действием нормальной силы F_n и сил трения зуб находится в сложном напряженном состоянии. Решающее влияние на его работоспособность оказывают два основных напряжения: контактные напряжения σ _Н и напряжения изгиба σ _F. Для каждого зуба σ _Н и σ _F не являются постоянно действующими. Переменные напряжения являются причиной усталостного разрушения зубьев: поломка зубьев от напряжений изгиба и выкрашивание поверхности от контактных напряжений. С контактными напряжениями и трением в зацеплении связаны также износ, заедание и другие виды повреждения поверхностей зубьев.

Поскольку в коробке скоростей привода главного движения зубчатые колеса закалены до высокой твердости, основным критерием их работоспособности является прочность на изгиб. С учетом того, что числа зубьев передачи выявляются на стадии кинематического расчета, расчет на прочность сводится к определению модуля по заданным числам зубьев с последующей проверкой на контактную и изгибную прочность (проверочный расчет).

Расчет модулей зубчатых передач

Дата добавления: 2015-07-17