Roți conice. Enciclopedia mare de petrol și gaze

Efectuați forjate, turnate și mult mai puțin bandajate. În funcție de dimensiunile diametrului exterior, angrenajele conice pot fi realizate de la câteva zeci de milimetri până la 2 ... 3 m. Datorită gamei mari de dimensiuni, este imposibil să acceptați un singur angrenaj. Procesul de fabricație și impactul asupra elementelor angrenajului în timpul funcționării angrenajului conic necesită, de asemenea diferite modele. Cele mai frecvente modele conice roți de transmisie  revizuit mai jos.

Alegerea modelelor de angrenaje cu conice. Modelele angrenajelor conice sunt selectate conform tabelului. 10.

Aici, ca la angrenajele cilindrice, sunt introduse conceptele de cea mai mică dimensiune (d rp) și cel mai mare diametru de graniță D gr al angrenajului conic. Diametrele limitare determină proiectarea angrenajului.

Pentru angrenajele cu disc, la determinarea diametrului de delimitare, țineți cont de faptul că în disc este necesar să se facă găuri cu un diametru de cel puțin 30 mm. Pentru aceasta, este necesară o distanță de 50 mm între butuc și jantă. Cel mai mic diametru de graniță trebuie să fie: d rp \u003d 100 + d cm + 2bsinφ. Astfel, pentru d d\u003e d gp forjat angrenajele conice  trebuie să aibă structura prezentată pe foaia 9, fig. 3, cu d d ≤ d gr, angrenajul se execută fără disc (foaia 9, fig. 2).

Pentru angrenajele turnate de dimensiuni mari, este introdus conceptul de cel mai mare diametru de graniță D gp \u003d d gp + 0,4L, care determină proiectarea angrenajelor cu conice turnate cu patru și șase coaste.

În tabel. 10 prezintă limitele unghiului φ, care determină forma angrenajelor diferitelor modele.

Determinarea dimensiunilor elementelor angrenajelor forjate cu teș. Formulele prin care sunt determinate dimensiunile elementelor angrenajelor cu conuri forjate și turnate sunt prezentate în tabel. 11.

Ca structură principală este luat un angrenaj cu disc vertical fără nervuri transversale. Acest design oferă rezistență și manevrabilitate.

Tabelul 10

Selecția designului uneltelor de conice

Tabelul 11

Formule pentru dimensionarea angrenajelor din teasc forjate și turnate

Continuarea tabelului. 11

Roțile de transmisie forjate de diametre mici funcționează fără discuri.

Dacă, în conformitate cu cerințele de proiectare sau condițiile de rezistență la arbore, diametrul d este ales astfel încât inegalitatea

atunci angrenajul este integrat cu arborele (foaia 9, Fig. 4, 5) și se numește arborele de viteze.

Dacă, conform cerințelor de proiectare, discul de viteze forțat trebuie să fie plasat la o anumită distanță de capetele butucului (foaia 10, Fig. 1), atunci butucul nu trebuie să iasă dincolo de conul depresiunilor, care este determinat de starea tăierii dinților pe mașină.

În angrenajele conice realizate fără găuri în disc și cu o porțiune proeminentă scurtă a butucului, pentru comoditatea fixării piesei pe mașină în timpul întoarcerii de pe partea din față a capătului conului mare, vârfurile dinților sunt tăiate de-a lungul diametrului D cp cu următoarele relații între masa piesei de prelucrat și lungimea părții cilindrice proeminente Kit:

Atunci când tăiați vârfurile dinților (foaia 9, Fig. 1, 2), diametrul D cp este calculat la b cf \u003d t. Apoi, valoarea obținută D cp este rotunjită în jos și lățimea tăierii vârfurilor dinților b cp este determinată de formula

Când tăiați vârfurile dinților angrenajului (foaia 9, fig. 3) cu un unghi φ ≥ 45 ° (foaia 9, fig. 2), lățimea de tăiere b cf este determinată de aceeași formulă pentru D cp \u003d d d.

Dimensionarea angrenajelor cu conice turnate.  Dimensiunile elementelor angrenajelor turnate depind nu numai de rezistență, ci și de raporturile necesare între ele, determinate proces tehnologic  turnare. În funcție de dimensiune, sunt fabricate angrenaje cu un singur disc cu patru, șase și opt coaste. Alegerea unui număr egal de coaste este explicată prin aranjarea cea mai favorabilă a profiturilor și prin eliminarea defectelor sub formă de cochilii, etc. Formulele pentru determinarea dimensiunilor elementelor angrenajelor cu fundă sunt prezentate în tabel. 11. Formula este adoptată pentru calcularea grosimii jantei δ 0 a angrenajelor turnate și forjate, precum și pentru calcularea grosimii jantei a uneltelor cilindrice turnate, ținând cont de influența coeficientului de lățime a dinților ψ ba și a numărului total de dinți z ∑. În angrenajele conice, cu unghiul descrescător φ, sarcina radială crește și distanța de la punctul de aplicare a acestei sarcini la axa de simetrie a discului. Pentru a reduce influența momentelor din radial și sarcini axiale distanța l X de la fața finală a proeminențelor de pe conul mic până la disc este determinată în funcție de unghiul φ. În tabel. 11 formule pentru determinarea preliminară a găurilor din butucul roții de sub ax. Având în vedere tehnologia de turnare în locurile indicate de litera N (foaia 10, Fig. 2, 3, 4), este permisă îngroșarea jantei până la înălțimea coastelor. La fabricarea angrenajelor conice forjate și turnate, aceiași oțeluri sunt folosiți ca și pentru angrenajele cu vârf.

Pagina 1

Un dinte circular este situat pe un arc al unui cerc de-a lungul căruia instrumentul se mișcă la tăierea dinților. Unghiul de înclinare a dintelui circular este variabil.

Dintii circulari sunt de obicei realizati astfel incat sa fie tangenti cu linia dintelui in estrul mediu A (Fig.

Dinții circulari sunt tăiați prin rularea în mașini speciale de înaltă performanță cu un cap de tăietor.

Dinții circulari din punct de vedere al rezistenței diferă de dinții drepți și oblici în formă de arc și o atingere inițială la un punct.

Dinții circulari din punct de vedere al rezistenței diferă de dinții drepți și oblici în formă de arc și o atingere inițială la un punct.

Dintii circulari din punct de vedere al fortei difera de dintii drepti cu o forma de arc si o atingere initiala la un punct. Influența acestor abilități nu a fost suficient studiată, dar pe baza datelor experimentale s-a stabilit că angrenajele conice cu dinți circulari pot transmite o sarcină de 1 45 de ori mai mare decât angrenajele de aceeași dimensiune.

Dintii circulari pot fi utilizati cu o distanta conica de L 6 - - - 420 mm.

Un dinte circular este situat de-a lungul unui arc al unui cerc, de-a lungul căruia instrumentul se mișcă la tăierea dinților.

Dinții circulari sunt tăiați cu un instrument nemodular care vă permite să prelucrați dinții într-o anumită gamă de module. Prin urmare, este permisă utilizarea angrenajelor cu module non-standard și fracționare.

Dinții circulari din punct de vedere al rezistenței diferă de dinții drepți și oblici în formă de arc și o atingere inițială la un punct. Prin urmare, calculele speciale sunt utilizate pe scară largă în URSS și în străinătate. angrenajele conice  cu dinți circulari AGMA, dezvoltați de compania de tăiere a uneltelor Gleason, cu o vastă experiență în proiectarea, fabricarea și testarea angrenajelor conice. Aceste calcule au aceeași bază ca mai sus, dar au și anumite caracteristici specifice.

Un dinte circular este situat de-a lungul unui arc al unui cerc, de-a lungul căruia instrumentul se mișcă la tăierea dinților. Unghiul de înclinare a dintelui circular este variabil. Pentru unghiul calculat, luați unghiul pe circumferința diametrului mediu al roții.

Prelegerea numărul 8

Roțile tevite sunt utilizate la angrenaje cu arbori intersectați. Roțile tevite sunt realizate cu dinți drepți, oblici, circulari și alți dinți curbați. În prezent, cele mai răspândite sunt roțile conice cu dinți circulari. Angrenajele de transmisie sunt adecvate pentru utilizare la viteze periferice mici (până la 8 m / s). la viteze mari  este recomandabil să folosiți roți cu dinți circulari, deoarece asigură o implicare mai lină, mai mare capacitatea de rulare  și mai mult tehnologic.

Dezavantaje ale angrenajelor conice:

1) complexitatea producției;

2) dificultatea de a regla locul de contact al dinților;

3) relativ scăzut K.P.D. ( h la= 0,94…0,97).

Acesta din urmă se explică prin faptul că atunci când vertexurile conurilor inițiale ale roții nu coincid, alunecarea în contactul dinților crește brusc. În acest sens, în proiectarea cutiei de viteze ar trebui să se prevadă posibilitatea de a regla cuplarea roților conice.

Elemente de calcul geometric

Unghiul dintre axele arborelor Spoate fi orice, dar unghiul cel mai răspândit S\u003d 90 0. Este evident că S \u003d d 1 + d 2unde   d 1  și d  2 - unghiurile conurilor de pas ale angrenajelor și ale roților, respectiv.

Distanța exterioară a conului R e  determină dimensiunile transmisiei (Fig. 8.1).

Lățimea angrenajului b w  poate fi exprimat prin formulă

b w \u003d y bd d m1 \u003d y bR R e,

unde   y bd  Este coeficientul lățimii angrenajului în raport cu diametrul divizării, este coeficientul lățimii angrenajului în raport cu distanța conică exterioară, d m  - diametrul împărțirii în secțiunea din mijloc.

În locul cilindrilor inițiali și împărțiți ai roților cilindrice în roți conice, se introduc concepte - conurile inițiale și divizante, care au aceleași proprietăți ca și cilindrii divizori și inițiali. Toate dimensiunile angrenajelor sunt determinate de capătul exterior:

h ae \u003d m te -  inaltimea externa a capului dintelui;

h fe \u003d1,2m t  e este înălțimea exterioară a piciorului dintelui;

m te  - un modul periferic la capătul exterior;

d f  - unghiul conului golurilor dintilor;

d a- unghiul conului proeminențelor dinților;

d e \u003d m te z- diametrul cercului de pas exterior;

d ae \u003d d e + 2h a cosd- diametrul exterior al circumferinței proeminențelor;

d fe \u003d d e -2h f cosd- diametrul exterior al circumferinței depresiunilor.

Sub diametrul cercului de pas al angrenajului conic înțelegeți diametrul bazei conului de pas al roții   d e \u003d m te z \u003d 2R e sinδ,de unde

Dimensiunile dintelui sunt diferite ca lungime, prin urmare, în secțiunea din mijloc sunt introduse concepte despre diametrul și modulul:

unde R m  - distanță conică medie.

Raport de viteză  pentru că d e 1 \u003d2R e sind 1  și d e 2 \u003d2R e sind 2Apoi. Pentru angrenaje ortogonale în care S\u003d 90 0, păcat d 1 \u003dcos d 2  și U \u003d tgd 2 \u003dcTG d 1.

Eforturi de implicare

Vom lua în considerare eforturile de angajare folosind exemplul unei unelte conice. Cred condiționat că toate forțele aplicate în mijlocul dintelui pe diametre d m 1  și d m 2  (vezi fig. 8.3). În secțiune cu avionul „ n-n”Suprafața normală a forței depline F ncare se descompune într-o forță circumferențială   F tși efort F r ". Efortul pe rând F r "  în plan frontal este așezat pe F a  (forța axială) și Fr. R(forță radială). A determina toate forțele sursei este

prin ea sunt determinate eforturile

Pentru roată, direcția forțelor este opusă, în timp ce

Roți echivalente și determinarea parametrilor lor

  Dimensiunile secțiunilor transversale ale dintelui roții conice variază proporțional cu distanța acestor secțiuni de la vârful conului. toate secțiuni transversale  dintii sunt similari geometric. În acest caz, sarcina specifică q  (Fig. 8.4) este distribuit inegal pe toată lungimea dintelui. Acesta variază în funcție de mărimea deformării și a rigidității dintelui în diferite secțiuni conform legii unui triunghi, al cărui vertex coincide cu vertexul conului divizor. Stresurile de contact și de îndoire sunt aceleași pe toată lungimea dintelui. Acest lucru vă permite să calculați puterea peste oricare dintre secțiuni. Este practic convenabil să iei secțiunea medie a dintelui cu sarcină ca secțiune calculată q cf.

Pentru putere roți teșite  înlocuit cu un cilindru echivalent, ale cărui dimensiuni sunt determinate de scanarea conului suplimentar j, în secțiunea din mijloc (Fig. 8.5), în timp ce m tv \u003d m tm.

Diametrul echivalent al roții

Spur conic  roțile sunt utilizate la viteze periferice mici (până la 2 ... 3 m / s, admise până la 8 m / s). La viteze mai mari, este recomandabil să folosiți roți cu dinți circulari, asigurând o angrenare mai lină, mai puțin zgomot, o capacitate mai mare de rulare și mai mult tehnologic. Spurgeți dinții  Angrenajele conice asigură un raport de viteză de până la 3.

Corecția angrenajelor teșite

Folosit în principal altitudine mare  corectarea (corectarea) roților conice. Tot pentru roți teșite  aplica tangențialcorecție constând într-o îngroșare a dintelui angrenajului și subțierea dintelui roții. Corecția tangențială a roților conice nu necesită un instrument special. Pentru roțile cilindrice nu se folosește corecția tangențială, deoarece necesită o unealtă specială. În practică, o corecție de mare altitudine în combinație cu tangențial este adesea folosită pentru roțile conice.

Dinții roților teșite pe baza modificării dimensiunilor secțiunilor de-a lungul lungimii au trei forme: