Лекция 6. Конические передачи
Обзор: Общие сведения и характеристики. Геометрические параметры. Силы в зацеплении прямозубой конической передачи. Приведение прямозубого конического колеса к эквивалентному прямозубому цилиндрическому колесу. Расчет прямозубой конической передачи по контактным напряжениям. Расчет прямозубой конической передачи по напряжениям изгиба. Конические передачи с непрямыми зубьями. Коэффициент смещения.
Бесплатно
Просмотр: эта статья прочитана 15628 раз

pdf

Краткий обзор
Полностью материал скачивается выше, предварительно выбрав язык

Конические передачиОбщие сведения и характеристики

 Конические зубчатые передачи применяют в тех случаях, когда оси валов пересекаются под некоторым углом, чаще всего 900 .

 Конические передачи  более сложны в изготовлении и монтаже, чем цилиндрические, вследствие следующих причин:

  1. Для нарезания конических колес требуются специальные станки.
  2. Необходимо выдерживать допуски на углы при вершинах конусов.
  3. При монтаже нужно обеспечивать совпадение вершин конусов.
  4. Сложнее выполнять колеса той же точности, что и цилиндрические.
  5. Пересечение валов усложняет расположение опор вследствие того, что одно из конических колес располагается, как правило, консольно.
  6. В коническом зацеплении действуют осевые силы, усложняющие конструкцию опор.

 Нагрузочная способность конической прямозубой передачи составляет приблизительно 85%  цилиндрической.

 Конические передачи получили широкое распространение вследствие того, что из условия компоновки необходимо располагать валы под углом.

Геометрические параметры

 Аналогом начальных и делительных цилиндров являются начальные и делительные конусы. Конусы, образующие которых перпендикулярны к образующим делительных конусов, называются дополнительными конусами.

 Сечение зуба дополнительным конусом называется торцевым сечением. Различают внешнее  (e), внутреннее и среднее (m) сечения. Размеры по внешнему торцу более удобны для замеров, их указывают на чертежах. Размеры в среднем сечении используют в силовых расчетах.

 Зависимости размеров в среднем и торцевом сечениях  (для прямозубых колес нормальное (n) и торцевое (t) сечения совпадают):

  • внешнее конусное расстояние        
  • делительный диаметр колеса                   
  • торцевой модуль во внешнем сечении

 Для прямозубых передач нормальное и торцевое сечения совпадают, поэтому   округляют по ГОСТ 9563-80.

Силы в  зацеплении прямозубой конической передачи

 В зацеплении прямозубой конической передачи действуют окружная, радиальная и осевая силы.
Для колеса направление сил противоположное

Приведение прямозубого конического колеса к эквивалентному прямозубому цилиндрическому колесу

В расчетах на прочность применяют параметры эквивалентных колес. Форма зуба конического колеса в нормальном сечении дополнительным конусом  такая же, как и у цилиндрического колеса. Эквивалентное цилиндрическое колесо можно получить как развертку дополнительного конуса, ограниченную углом  .

Расчет  прямозубой   конической   передачи   по контактным   напряжениям

Расчет прямозубой  конической передачи по напряжениям изгиба

 Размеры поперечных сечений зуба конического колеса изменяется пропорционально расстояниям этих сечений от вершины конуса. При этом удельная нагрузка распределяется неравномерно по длине зуба, оно изменяется в зависимости от деформации и жесткости зуба. Нагрузки распределяется по закону треугольника, вершина которого совпадает с вершиной делительного конуса. Таким образом, напряжения изгиба одинаковы по всей длине зуба. Это позволяет проводить расчет по любому сечению. На практике  расчетным принимают среднее сечение зуба

Конические передачи с непрямыми зубьями

 На практике наиболее распространены конические колеса с тангенциальными и круговыми  зубьями.

 Тангенциальные зубья направлены по касательной к некоторой воображаемой окружности радиусом е и составляют с образующей конуса угол 25..300;

 Круговые зубья  располагаются по дуге окружности а, по которой движется инструмент при нарезании зубьев. Угол наклона зубьев переменный, под расчетным принимают угол на окружности среднего  диаметра колеса, как угол между касательной к окружности и образующей конуса в данной точке 350

 Чаще всего применяются колеса с круговыми зубьями, которые менее чувствительны к нарушениям точности взаимного расположения колес и более просты в изготовлении.

 Нагрузочная способность колес с непрямыми зубьями выше в 1,4...1,5 раза по сравнению с прямыми.

Силы в зацеплении

  • Окружная сила                   
  • радиальная сила                
  • осевая сила               

Знак «+» в случае совпадения направления крутящего момента  и винтовой линии зуба при наблюдении со стороны внешнего торца.

Приведение непрямозубого конического колеса к эквивалентному прямозубому цилиндрическому колесу

Расчеты на прочность конических колес с непрямозубыми зубьями проводят к параметрам биэквивалентних цилиндрических прямозубых колес, т.е. с двойным приведением как конического и как косозубого колеса.

 Расчет на контактную и изгибающую прочность аналогичен расчету конического прямозубого колеса.

Коэффициент смещения

 В конических передачах с   для повышения сопротивлению заеданию рекомендуют выполнять шестерню с положительным смещением , а колесо с равным по абсолютному значению отрицательным смещением.

 Выбор х по ГОСТ 19624-74 и 19326-73 или по формуле

Формат: pdf

Размер: 500 КВ

Язык: русский, украинский

Рекомендации к расчету конических передач

Получить RSS Еще публикации по теме

Больше статей...

 На главную страницу

Оцените сайт

Примеры расчетов
Пример расчета прямозубой цилиндрической передачи
Пример расчета прямозубой цилиндрической передачи. Выполнен выбор материала, расчет допускаемых напряжений, расчет на контактную и изгибную прочность.

Пример решения задачи на изгиб балки
В примере построены эпюры поперечных сил и изгибающих моментов, найдено опасное сечение и подобран двутавр. В задаче проанализировано построение эпюр с помощью дифференциальных зависимостей, провелен сравнительный анализ различных поперечных сечений балки.

Пример решения задачи на кручение вала
Задача состоит в проверке прочности стального вала при заданном диаметре, материале и допускаемых напряжениях. В ходе решения строятся эпюры крутящих моментов, касательных напряжений и углов закручивания. Собственный вес вала не учитывается

Пример решения задачи на растяжение-сжатие стержня
Задача состоит в проверке прочности стального стержня при заданных допускаемых напряжениях. В ходе решения строятся эпюры продольных сил, нормальных напряжений и перемещений. Собственный вес стержня не учитывается

Применение теоремы о сохранении кинетической энергии
Пример решения задачи на применение теоремы о сохранение кинетической энергии механической системы

Определение реакций опор твердого тела
Исходные данные и примеры решения задачи Определение реакций опор твердого тела (задача С-2 из cборника заданий для курсовых работ по теоретической механике А.А. Яблонского)

Определение скорости и ускорения точки по заданным уравнениям движения
Пример решение задачи на определение скорости и ускорения точки по заданным уравнениям движения

Определение скоростей и ускорений точек твердого тела при плоскопараллельном движении
Пример решения задачи на определение скоростей и ускорений точек твердого тела при плоскопараллельном движении

Определение усилий в стержнях плоской фермы
Пример решения задачи на определение усилий в стержнях плоской фермы методом Риттера и методом вырезания узлов

Применение теоремы об изменении кинетического момента
Пример решения задачи на применение теоремы об изменении кинетического момента для определения угловой скорости тела, совершающего вращение вокруг неподвижной оси.


Учебники
А.А. Яблонский, В.М. Никифорова Курс теоретической механики, т.1 и 2
Курс теоретической механики для студентов высших учебных заведений в двух томах.

С.М. Тарг. Краткий курс теоретической механики
С.М. Тарг. Краткий курс теоретической механики. 10-е издание,1986 г.

Беляев Н.М. Сопротивление материалов
Учебник по сопротивлению материалов для студентов политехнических, транспортных, строительных, гидротехнических, энергетических и машиностроительных вузов

М.Н.Иванов, В.А. Финогенов - Детали машин
Учебник по дисциплине 'Детали машин и основы конструирования' в электронном формате. 12-е издание, исправленное, год издания 2008.

Н.Ф.Киркач, Р.А.Баласанян - Расчет и проектирование деталей машин Учебник по дисциплине Детали машин и основы конструирования в формате djvu

В.И.Анурьев. Справочник инженера конструктора Три тома cправочника инженера-конструктора. Приведены современные справочные сведения по расчету и конструкциям осей, валов,подшипников, муфт, механический передач, разъемных соединений. Материалы, допуски и посадки и др.

ГОСТ 19523-81 Двигатели трехфазные асинхронные короткозамкнутые серии 4А Выписка из ГОСТ 19523-81 Двигатели трехфазные асинхронные короткозамкнутые серии 4А мощностью 0,55 кВт до 15кВт, мощность, асинхронная частота вращения, геометрические размеры

ГОСТ 25347-82 «ЕСДП, поля допусков и рекомендуемые посадки» (СТ СЭВ 144-75) Настоящий стандарт распространяется на гладкие элементы деталей с номинальными размерами до 3150 мм и устанавливает поля допусков для гладких деталей в посадках и для несопрягаемых элементов.

ГОСТ 520-2002. Подшипники качения Стандарт устанавливает допуски на основные размеры и точность вращения подшипников и другие технические требования

Больше закачек...