Особливості розрахунку конічних прямозубих шестерень
Конічні шестерні розраховуються як еквівалентні їм циліндричні.
Окружне зусилля визначається середньому діаметру, розрахунковим є середній модуль. При визначенні коефіцієнта форми зуба приймається еквівалентна кількість зубів.
Корекція зубів шестерень
З метою зменшення габаритів та ваги машин бажано у малих шестерень число зубів робити мінімальним, проте цьому перешкоджає підріз ніжки зуба, який для евольвентного двадцятиградусного зачеплення має місце при Z 17 зубів. Вводячи корекцію (теоретичне виправлення профілю), можна зменшити Zmin до 14 зубів і навіть менше.
1. Кутова корекція (фау-корекція) полягає у зміщенні профілю зубів малої шестерні плюс (від центру) на величину:
де – коефіцієнт корекції.
При цьому збільшується на величину V міжцентрове відстань, а також кут зачеплення, так як при розсування центрів розсуваються відповідно і основні кола, до яких торкається лінія зачеплення.
2. Висотна корекція (фау-нуль-корекція), коли профіль зубів малої шестерні зміщується в плюс (+V), а профіль зубів колеса стільки ж - в мінус (-V). При цьому міжцентрова відстань та кут зачеплення не змінюються, змінюються лише відносна висота голівки та ніжки зубів.
Виготовлення коригованих шестерень не становить жодних труднощів.
ККД зубчастих передач
Для закритих передач у середньому:
Для відкритих передач:
Ці цифри включають також втрати в опорах кочення, які є невеликими і становлять від 0,25 до 0,5 % на опору при надійному мастилі.
Глава V черв'якові передачі
Належать до передач з осями, що схрещуються (рис.39). З позитивного боку черв'якові передачіхарактеризуються малими габаритами, великим передатковим ставленням в одній парі та безшумною роботою, проте, внаслідок великих втрат потужності на тертя у зачепленні, ККД їх порівняно низький і становить 0,60+0,85 (в середньому 0,7 – 0,8). Втрати потужності на тертя викликають значне виділення тепла, яке потрібно відводити від стін корпусу. Ця обставина обмежує потужність практично застосовуваних передач межею 10-20 кВт, зате для малих потужностей ці передачі знайшли найширше застосування.
Для збільшення ККД передачі:
1) черв'як повинен мати тверду, дуже чисто оброблену поверхню зубів (бажане полірування). Матеріалом для черв'яків служать високовуглецеві - калімі або маловуглецеві цементовані сталі, наприклад, Ст.У-7, У-8, Ст.50 або Ст.20Х, Ст.18ХГТ, Ст.20ХНЗА;
2) вінець черв'ячного колеса має бути виготовлений з антифрикційного матеріалу – бронзи;
3) мастило має бути рясним у закритому пиленепроникному корпусі.
У СРСР стандартизовано архімедів черв'як (рис.40), який так називається тому, що в торцевому перерізі зуб окреслено архімедовою спіраллю, а в осьовому - прямою, похилою під кутом зачеплення = 20°.
У конволютному черв'яку різальний інструмент (або наждачний круг) встановлений вздовж осі спіралі зуба; це зручно при масовому виробництві черв'яків, оскільки дозволяє проводити одночасне шліфування двох сторін профілю зубів. Евольвентні черв'яки застосовуються порівняно рідко, у них зуб по бічних поверхнях окреслено евольвенти.