konusni zupčanici

Izvedite kovani, lijevani i mnogo rjeđe bandažirani. Po dimenzijama vanjskog promjera mogu se izraditi konusni zupčanici od nekoliko desetaka milimetara do 2 ... 3 m. Zbog velikog raspona dimenzija ne može se prihvatiti jedna izvedba zupčanika. Proces izrade i djelovanje sile na elemente prijenosnika tijekom rada konusnog zupčanika također zahtijeva različite izvedbe. U nastavku se raspravlja o najčešćim dizajnima konusnih zupčanika.

Izbor izvedbe konusnih zupčanika. Izvedbe konusnih zupčanika odabiru se prema tablici. 10.

Ovdje se, kao i kod cilindričnih zupčanika, uvode pojmovi najmanjeg (d rp) i najvećeg Dgr graničnog promjera konusnog zupčanika. Granični promjeri određuju dizajn zupčanika.

Kod zupčanika s diskom, pri određivanju graničnog promjera, uzima se u obzir da se u disku moraju napraviti rupe promjera najmanje 30 mm. Za to je potreban razmak od 50 mm između glavčine i ruba. Najmanji granični promjer mora biti: d rp = 100 + d cm + 2bsinφ. Dakle, za d d > d r kovan konusni zupčanici mora imati dizajn prikazan na listu 9, sl. 3, s d d ≤ d gr, zupčanik je izrađen bez diska (list 9, sl. 2).

Za velike lijevane zupčanike uvodi se pojam najvećeg graničnog promjera Dgp = dgp + 0,4L koji određuje konstrukciju lijevanih koničnih zupčanika s četiri i šest rebara.

U tablici. 10 prikazuje granice kuta φ, koji određuje oblik zupčanika različitih izvedbi.

Određivanje dimenzija elemenata konusno kovanih zupčanika. Formule po kojima se određuju dimenzije elemenata kovanih i lijevanih koničnih zupčanika dane su u tablici. jedanaest.

Glavna konstrukcija je zupčanik s okomitim diskom bez poprečnih rebara. Ovaj dizajn osigurava snagu i mogućnost obrade.

Tablica 10

Izbor izvedbe konusnog zupčanika

Tablica 11

Formule za određivanje dimenzija elemenata kovanih i lijevanih koničnih zupčanika

Nastavak tablice. jedanaest

Kovani zupčanici malih promjera izrađuju se bez diskova.

Ako je prema projektnim zahtjevima ili uvjetima čvrstoće osovine promjer d odabran tako da nejednakost

tada je zupčanik izrađen u cjelini s osovinom (list 9, sl. 4, 5) i naziva se osovina zupčanika.

Ako se, prema zahtjevima dizajna, disk kovanog konusnog zupčanika mora postaviti na određenu udaljenost od krajeva glavčine (list 10, slika 1), tada glavčina ne smije stršati izvan konusa šupljina, što određuje se stanjem reznih zuba na stroju.

U konusnim zupčanicima bez rupa na disku i s kratkim izbočenim dijelom glavčine, radi lakšeg pričvršćivanja obratka na stroju tijekom okretanja s kraja velikog konusa, vrhovi zuba su izrezani duž promjera D cp sa sljedećim omjerima između mase izratka i duljine glavčina cilindričnog dijela koji strši:

Pri rezanju vrhova zuba (list 9, slika 1.2), promjer D cp izračunava se na b cp = m. Tada se dobivena vrijednost D cp zaokružuje prema dolje i širina rezanja vrhova zuba b cp određuje se formulom

Kod rezanja vrhova zuba zupčanika (list 9, slika 3) pod kutom φ ≥ 45° (list 9, slika 2), širina reza b cp određena je istom formulom pri D cp = d d.

Određivanje dimenzija elemenata lijevanih koničnih zupčanika. Dimenzije elemenata lijevanih zupčanika ovise ne samo o čvrstoći, već i o potrebnim omjerima među njima, određenim postupkom lijevanja. Ovisno o dimenzijama izrađuju se zupčanici s jednim diskom s četiri, šest i osam rebara. Izbor parnog broja rebara objašnjava se najpovoljnijim mjestom dobitaka i uklanjanjem nedostataka u obliku školjki itd. Formule za određivanje dimenzija elemenata lijevanih koničnih zupčanika dane su u tablici. 11. Za izračunavanje debljine ruba δ 0 lijevanih i kovanih konusnih zupčanika usvaja se formula, kao i za izračunavanje debljine ruba lijevanih cilindričnih zupčanika, uzimajući u obzir utjecaj koeficijenta širine zuba ψ ba i ukupan broj zubaca z ∑ . U konusnim zupčanicima, sa smanjenjem kuta φ, povećava se vrijednost radijalnog opterećenja i povećava se udaljenost od točke primjene ovog opterećenja do osi simetrije diska. Kako bi se smanjio utjecaj momenata od radijalnih i aksijalnih opterećenja, udaljenost l X od kraja kruga izbočina na malom stošcu do diska određuje se ovisno o kutu φ. U tablici. Slika 11 prikazuje formule za preliminarno određivanje rupe u glavčini kotača za osovinu. Uzimajući u obzir tehnologiju lijevanja na mjestima označenim slovom N (list 10, sl. 2, 3, 4), dopušteno je zadebljanje ruba do visine rebara. U izradi kovanih i lijevanih koničnih zupčanika koriste se isti čelici kao i za cilindrične zupčanike.

Predavanje #8

Konusni kotači koriste se u zupčanicima s osovinama koje se međusobno presijecaju. Konusni kotači izrađuju se s ravnim, kosim, kružnim i drugim zakrivljenim zubima. Trenutno se najviše koriste konusni kotači s kružnim zubima. Zupčasti kotači prikladni su za korištenje pri niskim obodnim brzinama (do 8 m/s). Na velike brzine preporučljivo je koristiti kotače s kružnim zubima jer omogućuju glatkiji zahvat, veću nosivost i tehnološki su napredniji.

Nedostaci konusnih zupčanika:

1) složenost proizvodnje;

2) poteškoće u podešavanju kontaktne površine zuba;

3) relativno niska učinkovitost. ( h do= 0,94…0,97).

Potonje se objašnjava činjenicom da kada se vrhovi početnih stožaca kotača ne poklapaju, klizanje u kontaktu zuba naglo se povećava. S tim u vezi, dizajn mjenjača treba predvidjeti mogućnost podešavanja zahvata koničnih zupčanika.

Elementi geometrijskog proračuna

Kut osovine S, može biti bilo što, ali najčešći kut je S=900. Očito je da S=d1 +d2, Gdje d1 I d 2 - kutovi razdjelnih stožaca zupčanika, odnosno kotača.

Udaljenost vanjskog konusa Ponovno određuje dimenzije prijenosnika (sl. 8.1).

Radna širina prstenastog zupčanika b w može se izraziti formulom

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

Gdje ybd- omjer širine zupčanika u odnosu na njegov promjer koraka, - omjer širine prstenastog zupčanika u odnosu na vanjsku udaljenost konusa, d m- razdjelni promjer u srednjem dijelu.

Umjesto početnog i razdjelnog cilindra cilindričnih kotača u kosim kotačima uvode se pojmovi - početni i razdjelni stožac, koji imaju ista svojstva kao razdjelni i početni cilindar. Sve dimenzije zupčanika određene su vanjskim krajem:

h ae = m te - vanjska visina glave zuba;

h fe = 1,2m t e vanjska visina stabljike zuba;

mte– okružni modul na vanjskom kraju;

df- kut konusa šupljine zuba;

d a- kut konusa izbočina zuba;

d e =m te z je promjer vanjske razdjelne kružnice;

d ae = d e +2h a cosd je vanjski promjer kruga izbočine;

d fe = d e -2h f cosd je vanjski promjer opsega udubljenja.

Promjer podeonog kruga konusnog zupčanika je promjer baze podečnog konusa kotača. d e \u003d m te z \u003d 2R e sinδ, gdje

Dimenzije zuba duž duljine su različite, stoga se uvode koncepti promjera i modula u srednjem dijelu:

, Gdje Rm je prosječna udaljenost stošca.

Prijenosni omjer, jer d e 1 = 2Re sind 1 I d e 2 = 2Re sind 2, To. Za ortogonalne prijenose u kojima S=90 0 , sin d 1 = cos d2 I U= tg d2= ctg d1.

Napor u angažmanu

Razmotrimo sile u zahvatu na primjeru konusnog cilindričnog zupčanika. Uvjetno pretpostavljamo da sve sile djeluju u sredini zuba na promjerima d m 1 I d m 2(vidi sliku 8.3). U presjeku ravnine “ n-n” na normalnu površinu zuba djeluje punom snagom F n, koja se rastavlja na obodnu silu F t i truda F r". Zauzvrat, trud F r" u frontalnoj ravni se razlaže na Fa(aksijalna sila) i F r(radijalna sila). Za određivanje svih sila početna je

kroz njega se utvrđuju napori

Za kotač, smjer sila je suprotan, dok

Ekvivalentni kotači i određivanje njihovih parametara

Dimenzije poprečnih presjeka zuba konusnog zupčanika mijenjaju se proporcionalno udaljenosti tih presjeka od vrha konusa. Svi presjeci zuba su geometrijski slični. Istodobno, specifično opterećenje q(Sl. 8.4) neravnomjerno je raspoređen po duljini zuba. Ona varira ovisno o veličini deformacije i krutosti zuba u različitim presjecima prema zakonu trokuta, čiji se vrh poklapa s vrhom razdjelnog stošca. Kontaktna i savojna naprezanja su jednaka cijelom dužinom zuba. To vam omogućuje izračunavanje snage za bilo koji od odjeljaka. Praktično je prikladno za izračunate presjeke uzeti prosječni presjek zuba s opterećenjem q usp.

Za izračun čvrstoće, kosi kotači zamjenjuju se ekvivalentnim cilindričnim kotačima, čije su dimenzije određene razvojem dodatnog konusa j, u srednjem dijelu (Slika 8.5), dok m tv = m tm.

Ekvivalentni promjer kotača

Stranica 1

Kružni zub nalazi se duž luka kružnice po kojem se alat kreće prilikom rezanja zuba. Kut nagiba kružnog zuba je promjenjiv.

Kružni zubi se obično izrađuju tako da tangenta na liniju zuba u srednjem estrusu A (sl.

Kružni zubi se režu radom na posebnim visokoučinkovitim strojevima s reznom glavom.

Kružni zubi se po čvrstoći razlikuju od ravnih i zavojnih zuba po obliku luka i početnom kontaktu u točki.

Kružni zubi se po čvrstoći razlikuju od ravnih i kosih po obliku luka i početnom kontaktu u točki.

Kružni zubi u smislu čvrstoće razlikuju se od ravnih zuba po obliku luka i početnom kontaktu u točki. Utjecaj ovih sposobnosti nije dobro razjašnjen, no na temelju eksperimentalnih podataka utvrđeno je da konusni zupčanici s kružnim zubima mogu prenijeti opterećenje 145 puta veće od čeličnih koničnih zupčanika istih dimenzija.

Okrugli zubi mogu se koristiti s razmakom konusa L 6 - - - 420 mm.

Kružni zub se nalazi duž luka kruga, po kojem se alat kreće prilikom rezanja zuba.

Shema za geometrijski proračun konusnih zupčanika.| Oblici zuba konusnih zupčanika.

Kružni zubi se režu nemodularnim alatom koji omogućuje rezanje zuba u određenom rasponu modula. Stoga je dopušteno koristiti prijenose s nestandardnim i frakcijskim modulima.

Kružni zubi se po čvrstoći razlikuju od ravnih i zavojnih zuba po obliku luka i početnom kontaktu u točki. Stoga se u SSSR-u i inozemstvu naširoko koriste posebni izračuni koničnih zupčanika s kružnim zubima AGMA, koje je razvila tvrtka za rezanje zupčanika Gleason, koja ima odlično iskustvo projektiranje, izrada i ispitivanje konusnih zupčanika. Ovi izračuni imaju istu osnovu kao i prikazani, ali imaju i neke specifičnosti.

Kružni zub se nalazi duž luka kruga, po kojem se alat kreće prilikom rezanja zuba. Kut nagiba kružnog zuba je promjenjiv. Izračunati kut se uzima kao kut na obodu prosječnog promjera kotača.

Spur bevel kotači se koriste pri niskim obodnim brzinama (do 2 ... 3 m / s, dopušteno je do 8 m / s). Pri većim brzinama preporučljivo je koristiti kotače s kružnim zubima, jer omogućuju glatkije prijenose, manje buke, veću nosivost i tehnološki su napredniji. Ostruge konusni zupčanici daju prijenosni omjer do 3.

Pri perifernim brzinama većim od 3 m / s, zupčanici s kosi ili krivolinijski zuba, koji zbog postupnog zahvata i manje promjene količine deformacije zuba u procesu zahvata rade s manje buke i manje dinamičkih opterećenja. Osim toga, zupčanici kosi ili krivolinijski zubi rade bolje pri savijanju nego ostružni zubi. Međutim, za potpuni kontakt zuba ovih zupčanika, zubi moraju stati ne samo po širini, već i po visini, što povećava zahtjeve za izradu spiralnih zupčanika i kotača sa zakrivljenim zubima. Zbog svojih prednosti takvi prijenosnici mogu se koristiti s prijenosnim omjerima do 5 pa i više.

Slika 5 A) s ravnim zubima b) s kosim zubima V) sa zakrivljenim zubima G) konusni hipoidni zupčanik

Slika 6 - Glavni elementi zuba konusnih zupčanika

Konusni zupčanici s kosim zubi mogu raditi s perifernom brzinom do 12 m / s, a kotači s krivolinijski zubi - do 35-40 m/s. Najviše se koriste zupčanici sa zakrivljenim zubima koji su spiralno, evolventni (paloidni) ili kružni (cirkularni) konusni zupčanici sa zakrivljenim zubima mogu imati različit smjer spirale. Zupčanik se naziva desnim ako su zubi nagnuti prema van u smjeru kretanja kazaljke na satu sa strane vrha konusa, inače se kotač naziva lijevim.

Korekcija konusnih zupčanika

Korišten uglavnom visokogorski korekcija (ispravak) stožastih kotača. Također se koristi za kotače s nagibom tangencijalni korekcija koja se sastoji u zadebljanju zuba zupčanika i stanjivanju zuba kotača. Tangencijalna korekcija kosih kotača ne zahtijeva posebne alate. Za cilindrične kotače tangencijalna korekcija se ne koristi jer zahtijeva poseban alat. U praksi se za kotače s nagibom često koristi korekcija visine u kombinaciji s tangencijalnom korekcijom.

Zubi konusnih zupčanika, prema promjeni veličine presjeka po duljini, imaju tri oblika:

Slika 7

1. Normalno spuštanje zuba. Vrhovi razdjelnog i unutarnjeg stošca se podudaraju. Ovaj oblik se koristi za konusne zupčanike s ravnim i tangencijalnim zubima, a također ograničeno za zupčanike s kružnim zubima s mn>2 i Z = 20...100.

Slika 8

2. Vrh unutarnjeg stošca nalazi se tako da je širina dna šupljine kotača konstantna, a debljina zuba duž razdjelnog stošca raste s povećanjem udaljenosti do vrha. Ovaj oblik omogućuje obradu obje površine zuba kotača jednim alatom odjednom. Stoga je osnova za kotače s kružnim zubima.

Slika 9

3. Jednaki visoki zubi. Generatori razdjelnog i unutarnjeg stošca su paralelni. Ovaj oblik se koristi za kružne zube sa Z>40, posebno s prosječnim razmacima konusa od 75-750 mm.

Razvoj računalni programi za projektiranje koničnih parova s ​​kružnim zubima.

U reparaturnoj (pojedinačnoj) proizvodnji koničnih parova s ​​kružnim i hipoidnim zubom, kada se uzme kao osnovadostupno,ali već istrošenih, oštećenih i pokvarenih parova, proračun i određivanje geometrijskih parametara ne zahtijeva posebne zamorne proračune za čvrstoću, nosivost i radnu stabilnost. Sve je to svojedobno, u fazi projektiranja agregata i strojeva za koje su bili namijenjeni, već bilo izvedeno. Stoga, nemojte se "zamarati" i gubiti vrijeme na ovo. Sve je ograničeno izborom odgovarajućeg materijala za parice i vrstom njihove toplinske obrade. A to se rješava jednostavno - Ako želite nešto jače, odaberite odgovarajući materijal, cementirajte, nitrid, stvrdnite. Nije potrebno - koristite obični obični konstrukcijski čelik. A ponekad je, općenito, izbor materijala ograničen mogućnostima poduzeća u ovom trenutku - želio bih bolje, ali ne od bilo čega. Samo što je primarna zadaća brzo i točno reproducirati parametre para i kvalitetno ga proizvesti.

Također u Remontnoj proizvodnji rješava se pitanje korištenja reznog alata za oblikovanje (glave zupčanika) koji se koristi za rezanje koničnih parova. Koristite alat koji imaju. Stoga se alat također ne može uzeti u obzir u izračunima geometrijskih parametara.pažnja.Nju će, naravno, program preporučiti, ali se konačno utvrđuje i prihvaća već tijekom daljnjih izračuna odgovarajućih Setup Charts.

Dakle, prednost naših programa: Ne zahtijevaju rad s njimapreliminarniobuku, uz uključivanje relevantnih stručnjaka. Programi tijekom dijaloga, unos početnih podataka, cijelo vrijeme korigiraju radnje korisnika, sugerirajući granice dopuštenih vrijednosti, čime se ne dopušta unos netočnih vrijednosti, koje u konačnici dovode do apsurda i vraćanja na početak izračuna, kao što se to događa u drugim predloženim programima. Nemaju nepotrebne, kako je gore navedeno, početne podatke, što oduzima puno dragocjenog vremena i u konačnici zbunjuje i ne daje potrebne rezultate (odvodi izračune na stranu). U isto vrijeme, naši programi daju veću konačnu izračunatu količinu informacija, uključujući raspored i parametre ugradnje izračunatih kosih parova s ​​kružnim i hipoidnim zubima. Što je nemalo važno za njihovu izradu i rad.

Programi za projektiranje konusnih parova

s kružnim zubnim obrascima br. 1 i br. 2.

Ovi programi omogućuju vam unos prilikom projektiranjatrna koja uzimaju u obzir zapadne standarde za zupčaničke parove. To vam omogućuje da obnovite i izračunate, iz istrošenih i oštećenih parova zupčanika, sve geometrijske parametre potrebne za njihovu proizvodnju.

Obrazac br. 1

Primjer izračuna programa: