Koła stożkowe. Rysunki przekładni stożkowej

Wykonuj kute, obsady i znacznie mniej zabandażowane. W zależności od wymiarów średnicy zewnętrznej koła zębate stożkowe mogą być wykonane z kilkudziesięciu milimetrów na 2 ... 3 m. Ze względu na szeroki zakres rozmiarów nie można zaakceptować jednego projektu koła zębatego. Wymagany jest również proces produkcji i wpływ na elementy koła zębatego podczas pracy koła zębatego stożkowego różne wzory. Najczęstsze konstrukcje stożkowe koła zębate  sprawdzone poniżej.

Wybór wzorów przekładni zębatych stożkowych. Projekty przekładni zębatych stożkowych są wybierane zgodnie z tabelą. 10

Tutaj, podobnie jak w przypadku przekładni walcowych, wprowadza się koncepcje najmniejszej (d rp) i największej średnicy granicznej D gr przekładni zębatej stożkowej. Średnice graniczne określają konstrukcję koła zębatego.

W przypadku kół zębatych z tarczą przy określaniu średnicy granicznej należy wziąć pod uwagę, że w tarczy należy wykonać otwory o średnicy co najmniej 30 mm. W tym celu wymagana jest odległość 50 mm między piastą a obręczą. Najmniejsza średnica granicy powinna wynosić: d rp \u003d 100 + d cm + 2bsinφ. Tak więc dla d d\u003e d gp skuł przekładnie zębate stożkowe  musi mieć strukturę pokazaną na arkuszu 9, rys. 3, przy d d ≤ d gr, koło zębate wykonuje się bez tarczy (arkusz 9, ryc. 2).

W przypadku dużych odlewanych kół zębatych wprowadzono koncepcję największej średnicy granicznej D gp \u003d d gp + 0,4L, która określa konstrukcję odlewanych stożkowych kół zębatych z czterema i sześcioma żebrami.

W tabeli. 10 pokazuje granice kąta φ, który określa kształt kół zębatych różnych konstrukcji.

Określenie rozmiarów elementów przekładni kutych stożkowych. Wzory, według których określa się wymiary elementów kutych i odlewanych przekładni stożkowych, podano w tabeli. 11

Za konstrukcję główną przyjęto przekładnię z tarczą pionową bez poprzecznych żeber. Ta konstrukcja zapewnia wytrzymałość i łatwość wytwarzania.

Tabela 10

Wybór projektu przekładni stożkowej

Tabela 11

Wzory do wymiarowania kutych i odlewanych przekładni stożkowych

Kontynuacja tabeli. 11

Kute koła zębate o małych średnicach działają bez tarcz.

Jeżeli, zgodnie z wymaganiami projektowymi lub warunkami wytrzymałości wału, średnica d jest wybierana tak, aby nierówność

następnie koło zębate jest zintegrowane z wałem (arkusz 9, ryc. 4, 5) i nazywane jest wałem zębatym.

Jeśli zgodnie z wymogami projektowymi, kuta tarcza zębata stożkowa musi być umieszczona w pewnej odległości od końców piasty (arkusz 10, ryc. 1), wówczas piasta nie powinna wystawać poza stożek wgłębień, co jest określone przez stan przecięcia zębów na maszynie.

W przekładniach zębatych stożkowych wykonanych bez otworów w tarczy iz krótką wystającą częścią piasty, dla wygody zamocowania przedmiotu obrabianego na maszynie podczas obracania z boku powierzchni czołowej dużego stożka, wierzchołki zębów są cięte wzdłuż średnicy D cp z następującymi zależnościami między masą przedmiotu obrabianego a długością wystającej części cylindrycznej piasty:

Podczas wycinania wierzchołków zębów (arkusz 9, ryc. 1, 2) oblicza się średnicę D cp przy b cf \u003d t. Następnie uzyskaną wartość D cp zaokrągla się w dół, a szerokość cięcia wierzchołków zębów b cp określa się według wzoru

Podczas cięcia wierzchołków zębów koła zębatego (arkusz 9, ryc. 3) pod kątem φ ≥ 45 ° (arkusz 9, ryc. 2) szerokość cięcia b cf określa się według tego samego wzoru dla D cp \u003d dd.

Wymiarowanie odlewanych przekładni zębatych stożkowych.  Wymiary elementów odlewanych kół zębatych zależą nie tylko od wytrzymałości, ale także od ustalonych niezbędnych stosunków między nimi proces technologiczny  odlewy. W zależności od wielkości produkowane są przekładnie jednotarczowe z czterema, sześcioma i ośmioma żebrami. Wybór parzystej liczby żeber tłumaczy się najkorzystniejszym układem zysków i eliminacją wad w postaci skorup itp. Wzory do określania wymiarów elementów odlewanych kół zębatych stożkowych podano w tabeli. 11. Wzór przyjęto do obliczania grubości obręczy δ 0 odlewanych i kutych przekładni stożkowych, a także do obliczania grubości obręczy odlewanych cylindrycznych przekładni, biorąc pod uwagę wpływ współczynnika szerokości zęba ψ ba i całkowitej liczby zębów z total. W przekładniach stożkowych przy malejącym kącie φ rośnie wielkość obciążenia promieniowego i zwiększa się odległość od punktu przyłożenia tego obciążenia do osi symetrii tarczy. Aby zmniejszyć wpływ momentów promieniowych i obciążenia osiowe odległość l X od powierzchni czołowej wypukłości małego stożka do tarczy określa się w zależności od kąta φ. W tabeli. 11 wzorów wstępnego określania otworów w piaście koła pod wałem. Biorąc pod uwagę technologię odlewania w miejscach wskazanych literą N (arkusz 10, ryc. 2, 3, 4), obręcz można pogrubić do wysokości żeber. Przy produkcji kutych i odlewanych przekładni zębatych stożkowych stosuje się te same stale, co w przypadku przekładni walcowych.

Rysunki przekładni stożkowej

Koła zębate stożkowe (patrz ryc. 8.5, d, e), podobnie jak cylindryczne, są rysowane warunkowo (ryc. 8.11). W tym samym czasie ogólne zasady  wykonanie rysunków walcowych kół zębatych przedstawionych w poprzednim akapicie jest również ważne w przypadku ciągnienia kół zębatych stożkowych. Wymiary elementów tych kół oblicza się według tych samych wzorów, co w przypadku kół cylindrycznych. Jednak średnice, moduł, wysokość główki i nóżki uzębienia przekładni zębatej stożkowej są zmienne (ryc. 8.11). Dlatego maksymalną wartość przyjmuje się jako średnicę koła podziałowego. Wartość modułu w obliczeniach również przyjmuje największą (na zewnętrznym stożku dodatkowym).

Ryc. 8.11

GOST 19325–73 stwierdza, że \u200b\u200bpodstawą do obliczenia wymiarów kół zębatych czołowych jest stożek dzielący  . Wzdłuż wierzchołków zębów stożek wierzchołkowy  i w zagłębieniach zębów - stożek koryt.  Ponadto mogą istnieć dwa dodatkowe stożki dzielące - zewnętrzny i wewnętrzny. Generatory tych stożków są umieszczone pod kątem prostym do generatora stożka dzielącego.

Aby wykonać rysunek przekładni zębatej stożkowej, musisz znać zewnętrzny moduł obwodowy te, liczba zębów koła zębatego z.  Jeśli włączone są dwa koła zębate, liczbę zębów oznaczono odpowiednio przez Z1 i Z2.

W tym przykładzie wartości te są przyjmowane w następujący sposób: te \u003d 3 mm; z1 \u003d 20 (biegi); z2 \u003d 40 (koła); średnica wału da \u003d 20 mm.

Przed rozpoczęciem rysowania musisz obliczyć podstawowe parametry koła.

Średnicę koła podziałowego koła określa wzór d2 = te z2. W tym przykładzie d2 \u003d 3 40 \u003d 120 mm. Wysokość główki zęba ha przyjmuje się równe modułowi (zewnętrznemu): ha) \u003d te =   3 mm.

Wysokość nogi zęba godz  wzięte równe 1,2 modułów: hr \u003d  \u003d 1, 2me \u003d 1,2-3 \u003d 3,6 mm.

Średnica koła podziałowego koła zębatego (tworzenie pary z przedstawionym kołem) d1 = tez1 =   3 20 \u003d 60 mm.

Po obliczeniu głównych parametrów zaczynają rysować przednią część koła. Konstrukcja odbywa się w takiej kolejności (ryc. 8.12).

Ryc. 8.12

Narysuj dwa stożki dzielące ze wspólną generatrixem (ryc. 8.12, ale) Większy stożek ( d2 \u003d 120 mm) należy do koła o mniejszej średnicy ( d1 =   60 mm) - bieg. Narysowane są dwie linie do podstawy stożka rozstawu kół, umieszczonego pod kątem prostym do powierzchni stożka, w wyniku czego uzyskuje się dodatkowy zewnętrzny stożek koła.

Wzdłuż grzbietu tego dodatkowego stożka wysokość głowy jest oddzielona od punktu przecięcia z grzbietem stożka dzielącego ha (w naszym przykładzie 3 mm) i wysokość wysokości nóg hf zęba, narysuj linię prostą przez wynikowy punkt pod kątem δa (kąt stożka wierzchołków), uzyskując stożek wierzchołków (ryc. 8.12, b) Po odłożeniu wysokości wysokości nogi zęba (w naszym przykładzie 3,6 mm) wzdłuż generatora dodatkowego stożka, połącz wynikowy punkt z górną częścią stożka dzielącego, uzyskując stożek wnęk kół.

Na generatorze stożka dzielącego koła odkłada się rozmiar długości zęba b  które można obliczyć na podstawie stosunku b = (6 ÷ 8)te podano w tabeli. 8.1 W naszym przykładzie przyjmujemy współczynnik równy 6   (stalowe koło), rozumiemy b \u003d 6 te =   6 3 \u003d 18 mm.

Grubość obręczy obręczy δ0 określa się na podstawie stosunku podanego w tabeli. 8.1: δ0 ≈ (2,5 ÷ 4) te.

W przypadku koła stalowego bierzemy współczynnik 2,5. Otrzymujemy δ0 \u003d 2 5te =   2,5 3 \u003d 7,5 mm. Odkładamy ten rozmiar wzdłuż generatora dodatkowego stożka i rysujemy linię pionową (ryc. 8.12, c).

Zgodnie ze stosunkami podanymi w tabeli. 8.1, policz średnicę dCT i długość piasty koła, rysując ją zgodnie z tymi rozmiarami (ryc. 8.12, w) Pokazane w otworze piasty dla wału, którego średnica dB. =   20 mm.

Narysuj widok koła z lewej strony.

Zgodnie z GOST 2.402–68 pokazuje, dla kół skośnych tylko dwa koła obręczy koła zębatego: obwód górnych zębów jest ciągłą linią główną, a okrąg dzielący jest cienką linią przerywaną (ryc. 8.12, ale).

Zgodnie z GOST 2.405–75 na rysunkach roboczych kół zębatych stożkowych część wymiarów pokazano na zdjęciach, a część w tabeli parametrów (ryc. 8.13).

Na zdjęciach zastosowano średnicę większej podstawy stożka wierzchołków (zewnętrzna średnica wierzchołków zęba). Na ryc. 8,13 ten rozmiar wynosi 79,3 mm. Odkładają rozmiar od powierzchni podstawy (końcowej powierzchni piasty) do większej podstawy stożka szczytów (rozmiar 21,64 mm). Podano wymiary dwóch kątów: kąt stożka wierzchołków (kąt 27 ° 22 "na ryc. 8.13) i kąt zewnętrznego stożka dodatkowego (kąt 65 ° 46"). Jeśli koło zębate ma dodatkowy zewnętrzny stożek, wskaż szerokość pierścienia zębatego (rozmiar 26 mm). Zawsze wskazuj rozmiar odległości bazowej, tj. rozmiar między górą stożka dzielącego a płaszczyzną odniesienia, mierzony wzdłuż osi geometrycznej koła (rozmiar 100 _0,2z mm na rys. 8.13). Wskaż rozmiary faz lub promienie zaokrąglenia na krawędziach zębów.

Ryc. 8.13

Oprócz modułu w tabeli parametrów wprowadza się liczbę i rodzaj zębów, kąt stożka podziałowego δ (kąt 24 ° 13 „40”) i kąt stożkowy δf (kąt 21 ° 66 ”). Informacje o rodzaju zębów są umieszczone w tabeli parametrów, ponieważ oprócz linii prostych mogą występować skośne i okrągłe zęby z ewolwentowymi i innymi profilami.

W drugiej części tabeli parametrów umieszczone są dane sterujące kołem, aw trzeciej - dane referencyjne.

Odpowiednie obrazy wskazują chropowatość powierzchni roboczych zębów oraz powierzchni szczytów i dolin. Ponadto wskaż maksymalne odchylenie kształtu i położenia powierzchni.

Z rys. 8.13 widać, że wierzchołki stożka dzielącego i stożka wierzchołków nie pokrywają się. Ich przesunięcie zapewnia stałą szczelinę na całej długości zębów współpracujących kół, co sprawia, że \u200b\u200bprzekładnia jest bardziej płynna. Na rysunkach szkoleniowych luki tej nie można pokazać.

•   W dalszej części zakłada się, że początkowy stożek pokrywa się ze stożkiem dzielącym.

Strona 1

Ząb okrągły  umieszczony wzdłuż łuku koła, wzdłuż którego narzędzie porusza się podczas cięcia zębów. Kąt nachylenia zęba okrągłego jest zmienny.

Zęby okrągłe są zwykle wykonane w taki sposób, że są styczne do linii zęba w środkowej rudzie A (ryc.

Zęby okrągłe są wycinane za pomocą specjalnych, wysokowydajnych maszyn z głowicą nożową.

Zęby okrągłe pod względem wytrzymałości różnią się od zębów prostych i ukośnych kształtem łuku i początkowym dotykiem w punkcie.

Zęby okrągłe z punktu widzenia wytrzymałości różnią się od zębów prostych i skośnych kształtem łuku i początkowym dotknięciem w punkcie.

Zęby okrągłe pod względem wytrzymałości różnią się od zębów prostych w kształcie łuku i początkowego dotyku w punkcie. Wpływ tych umiejętności nie został wystarczająco zbadany, ale na podstawie danych eksperymentalnych ustalono, że koła zębate stożkowe z zębami kołowymi mogą przenosić obciążenie 45 razy większe niż koła zębate czołowe tego samego rozmiaru.

Zęby okrągłe można stosować z odstępem stożkowym wynoszącym L 6 - - - 420 mm.

Ząb okrągły znajduje się wzdłuż łuku koła, wzdłuż którego narzędzie porusza się podczas cięcia zębów.

Okrągłe zęby są wycinane za pomocą niemodularnego narzędzia, które umożliwia obróbkę zębów w określonym zakresie modułów. Dlatego dozwolone jest stosowanie kół zębatych z niestandardowymi i częściowymi modułami.

Zęby okrągłe pod względem wytrzymałości różnią się od zębów prostych i ukośnych kształtem łuku i początkowym dotykiem w punkcie. Dlatego specjalne obliczenia są szeroko stosowane w ZSRR i za granicą. przekładnie zębate stożkowe  z okrągłymi zębami AGMA, opracowany przez firmę Gleason do cięcia kół zębatych, z dużym doświadczeniem w projektowaniu, produkcji i testowaniu kół zębatych stożkowych. Obliczenia te mają takie same podstawy jak powyżej, ale mają także pewne szczególne cechy.

Ząb okrągły znajduje się wzdłuż łuku koła, wzdłuż którego narzędzie porusza się podczas cięcia zębów. Kąt nachylenia zęba okrągłego jest zmienny. Dla obliczonego kąta weź kąt na obwodzie średniej średnicy koła.

Wykład nr 8

Koła stożkowe są stosowane w przekładniach z przecinającymi się wałami. Koła ukośne są wykonane z prostymi, ukośnymi, okrągłymi i innymi zakrzywionymi zębami. Obecnie najbardziej rozpowszechnione są koła stożkowe z okrągłymi zębami. Koła zębate czołowe są odpowiednie do stosowania przy niskich prędkościach obwodowych (do 8 m / s). At duże prędkości  zaleca się stosowanie kół o okrągłych zębach, ponieważ zapewniają one płynniejsze sprzęganie, większe nośność  i bardziej technologiczny.

Wady kół zębatych stożkowych:

1) złożoność produkcji;

2) trudność dostosowania miejsca styku zębów;

3) stosunkowo niski K.P.D. ( h do= 0,94…0,97).

To ostatnie tłumaczy się tym, że gdy wierzchołki początkowych stożków koła nie pokrywają się, gwałtownie zwiększa się poślizg w kontakcie z zębami. W związku z tym w konstrukcji skrzyni biegów powinna być możliwa regulacja sprzężenia kół skośnych.

Elementy obliczeń geometrycznych

Kąt między osiami wałów S.może być dowolny, ale najbardziej rozpowszechniony S.\u003d 90 0. Oczywiście S \u003d d 1 + d 2gdzie   d 1  i d  2 - kąty nachylenia stożków odpowiednio kół zębatych i kół.

Zewnętrzna odległość stożka Re  określa wymiary przekładni (ryc. 8.1).

Szerokość koła zębatego b w  można wyrazić wzorem

b w \u003d y bd d m1 \u003d y bR Re,

gdzie   y bd  Czy współczynnik szerokości koła zębatego względem jego średnicy dzielącej jest współczynnikiem szerokości koła koronowego w stosunku do zewnętrznej odległości stożkowej, d m  - średnica podziału w środkowej części.

Zamiast początkowych i dzielących cylindrów cylindrycznych kół w stożkowych kołach wprowadza się koncepcje - początkowe i dzielące stożki, które mają takie same właściwości jak dzielące i początkowe cylindry. Wszystkie rozmiary narzędzi są określone przez zewnętrzny koniec:

h ae \u003d m te -  zewnętrzna wysokość główki zęba;

h fe \u003d1,2m t  e jest zewnętrzną wysokością nogi zęba;

m te  - moduł peryferyjny na zewnętrznym końcu;

d f  - kąt stożka wnęk zęba;

d- kąt stożka wypukłości zębów;

d e \u003d m te z- średnica zewnętrznego koła podziałowego;

d ae \u003d d e + 2h a cosd- zewnętrzna średnica obwodu występów;

d fe \u003d d e -2h f cosd- zewnętrzna średnica obwodu wgłębień.

Pod średnicą koła podziałowego koła zębatego stożkowego należy zrozumieć średnicę podstawy stożka koła   d e \u003d m te z \u003d 2R e sinδ,skąd

Wymiary zęba są różnej długości, dlatego wprowadzono koncepcje dotyczące średnicy i modułu w środkowej części:

gdzie R m  - średnia odległość stożkowa.

Przełożenie  ponieważ d e 1 \u003d2S end 1  i d e 2 \u003d2S end 2wtedy Dla narzędzi ortogonalnych, w których S.\u003d 90 0, grzech d 1 \u003dcos d 2  i U \u003d tgd 2 \u003dctg d 1.

Zaangażowanie

Rozważymy wysiłki związane z zaangażowaniem na przykładzie przekładni zębatej stożkowej. Warunkowo uważaj, że wszystkie siły przykładane są w środku zęba na średnice d m 1  i d m 2  (patrz rys. 8.3). W sekcji samolotem „ n-n„Pełna siła normalnej powierzchni zęba F nktóry rozkłada się na siłę obwodową   F ti wysiłek F r ”. Wysiłek z kolei F r ”  w płaszczyźnie czołowej wyświetla się na F a  (siła osiowa) i Fr r(siła promieniowa). Aby określić wszystkie siły źródła, należy

dzięki temu determinowane są wysiłki

W przypadku koła kierunek sił jest przeciwny, natomiast

Koła równoważne i wyznaczanie ich parametrów

  Wymiary przekrojów zęba koła stożkowego różnią się proporcjonalnie do odległości tych odcinków od górnej części stożka. Wszyscy przekroje zęby są geometrycznie podobne. W takim przypadku obciążenie właściwe q  (Ryc. 8.4) rozkłada się nierównomiernie na całej długości zęba. Różni się w zależności od wielkości odkształcenia i sztywności zęba w różnych przekrojach zgodnie z prawem trójkąta, którego wierzchołek pokrywa się z wierzchołkiem stożka dzielącego. Naprężenia kontaktowe i zginające są takie same na całej długości zęba. Pozwala to obliczyć siłę dla dowolnej sekcji. Praktycznie wygodnie jest przyjąć przeciętny odcinek zęba z obciążeniem jako przekrój obliczony q por.

Dla siły koła stożkowe  zastąpiony równoważnym cylindrycznym, którego wymiary są określone przez skan dodatkowego stożka j, w środkowej części (ryc. 8.5), natomiast m tv \u003d m tm.

Równoważna średnica koła

Ostrożnie stożkowy  koła są stosowane przy niskich prędkościach obwodowych (do 2 ... 3 m / s, dopuszczalne do 8 m / s). Przy wyższych prędkościach zaleca się stosowanie kół o okrągłych zębach, ponieważ zapewniają one płynniejsze sprzęganie, mniejszy hałas, większą nośność i więcej technologii. Pobudzaj zęby  Przekładnie stożkowe zapewniają przełożenie do 3.

Korekta przekładni stożkowej

Głównie używane duża wysokość  korekta (korekta) kół stożkowych. Również do kół skośnych stycznakorekta polegająca na pogrubieniu zęba koła zębatego i ścieńczeniu zęba koła. Korekcja styczna kół skośnych nie wymaga specjalnego narzędzia. W przypadku kół cylindrycznych korekcja styczna nie jest stosowana, ponieważ wymaga specjalnego narzędzia. W praktyce w przypadku kół stożkowych często stosuje się korektę wysokości w połączeniu ze styczną.

Zęby kół skośnych na podstawie zmian wielkości sekcji wzdłuż długości wykonują trzy formy: