Геометрия конического прямозубого зацепления

Основные параметры ортогональных конических зубчатых передач (рисунок 11) для редукторов и мультипликаторов определены в межгосударственном стандарте ГОСТ 12289-76 «Передачи зубчатые конические. Основные параметры» [2]. Данный стандарт регламентирует:

- номинальные значения внешнего делительного диаметра колеса d_e2 мм:

50; (56); 63; (71); 80; (90); 100; (112); 125; (140); 160; (180); 200; (225); 250; 280; 315; 355; 400; 450; 500; 560; 630; 710; 800; 900; 1000; 1120; 1250; 1400; 1600;

- номинальные передаточные числа конической передачи u:

1, 00; (1, 12); 1, 25; (1, 40); 1, 60; (1, 80); 2, 00; (2, 24); 2, 50; (2, 80); 3, 15; (3, 55); 4, 00; (4, 50); 5, 00; (5, 60); 6, 30;

- ширину зубчатого венца b, значения которой представлены в таблице 1 с сокращениями.

Таблица 1 – Значения ширины зубчатого венца конического колеса по ГОСТ 12289-76 [2] (с сокращениями)

Примечание 1 – Все значения, указанные без скобок рекомендуется предпочитать значениям, заключенным в скобки.

Примечание 2 – Фактические значения d_e2 не должны отличаться от номинальных более чем на 2 %.

Примечание 3 – Фактические значения u не должны отличаться от номинальных более чем на 3 %.

В данной лабораторной работе изучается конический одноступенчатый редуктор с ортогональной прямозубой конической передачей. Геометрию конического прямозубого зацепления регламентирует ГОСТ 19624-74 «Передачи зубчатые конические с прямыми зубьями. Расчёт геометрии» [3].

Для удобства измерения размеры зубьев прямозубых конических колёс принято определять по внешнему торцу. Поэтому основным модулем конического прямозубого зацепления является максимальный модуль зубьев - внешний окружной модуль m_te, значения которого, согласно [3] рекомендуется выбирать по ГОСТ 9563-60 [4] из ряда:

1, 00; (1, 125); 1, 25; (1, 375); 1, 50; (1, 75); 2, 00; (2, 25); 2, 50; (2.75); 3, 00; (3, 50); 4, 00; (4, 50); 5, 00; (5, 50); 6, 00; (7, 0); 8, 0; (9, 0); 10, 0; (11, 0); 12, 0; (14, 0); 16, 0; (18, 0); 20, 0; 25, 0.

Все параметры, относящиеся к шестерне (меньшему из зубчатых колес) принято обозначать с индексом «1», а параметры колеса (большего из зубчатых колес) с индексом «2».

1) Числа зубьев шестерни и колеса Z₁ и Z_{2 .}

2) Передаточное число передачи u = Z₂ / Z₁. (1)

3) Углы делительных конусов шестерни δ ₁ и колеса δ ₂:

δ ₂ = arctg u; (2)

δ ₁= 90°- δ _2..

4) Для стандартных конических редукторов с передаточным числом u ˃ 1 согласно приложения 2 к ГОСТ 19624-74 [3] шестерню рекомендуется выполнять с положительным смещением, а колесо – с равным ему по величине отрицательным смещением (коэффициенты смещения x₁ = - x₂). Значения коэффициентов смещения для ортогональных конических зубчатых передач с прямыми зубьями рекомендуется выбирать по таблице 2.

Таблица 2 – Коэффициенты смещения для ортогональных конических зубчатых передач с прямыми зубьями при исходном контуре по ГОСТ 13754-81 (с сокращениями) [3]

Для передач, у которых u и Z₁ отличаются от указанных в таблице 2, коэффициенты смещения принимаются с округлением в бó льшую сторону.

5)Для ортогональной (Σ =90°) конической зубчатой передачи с учётом ГОСТ 19624-74 [3] и ГОСТ13754-81 «Передачи зубчатые конические с прямыми зубьями. Исходный контур» [7] значения параметров и коэффициентов исходного контура должны быть следующими:

- угол главного профиля α = 20°;

- коэффициент высоты головки h^*_a = 1;

- коэффициент высоты ножки h^*_f = 1, 2;

- коэффициент радиального зазора в зацеплении с^* = 0, 2.

Следовательно, высота зуба на внешней стороне:

h =2, 2∙ m_te, (3)

где: высота головки h_a = m_te, высота ножки h_f = 1, 2m_te, следовательно радиальный зазор в зацеплении c = 0, 2 m_te.

Рисунок 11 – Геометрические параметры ортогонального конического зубчатого зацепления

6) Внешние делительные диаметры шестерни d_e1 и колеса d_e2, мм:

; (4)

.

7) Внешние диаметры окружностей выступов шестерни d_ae1 и

колеса d_ae2, мм:

; (5)

.

8) Внешние диаметры окружностей впадин шестерни d_fe1 и

колеса d_fe2, мм:

; (6)

.

9) Внешнее конусное расстояние R_e, мм:

. (7)

10) Ширина конического зубчатого венца b, мм стандартное значение,

в соответствии с таблицей 1:

. (8)

11) Среднее конусное расстояние R_m, мм:

. (9)

12) Средние делительные диаметры шестерни d_m1 и колеса d_m2, мм:

; (10)

.

13) Средний нормальный модуль зацепления m_mn, мм (значение

округлить до двух знаков после запятой):

. (11)

14) Внешний окружной шаг зацепления P_te, мм:

. (12)