BL2.ru
Donate
ENRU

Расчёт конической зубчатой передачи онлайн: d_e2, модуль, число зубьев, углы конусов, силы

Введите момент на валу колеса, передаточное число, частоту вращения колеса и ресурс — калькулятор подберёт внешний делительный диаметр колеса по ряду Ra40, ширину венца, внешний модуль и числа зубьев, найдёт углы конусов, диаметры и силы в зацеплении и проверит передачу на контактную и изгибную прочность.

Передача закрытая, ортогональная (Σ = 90°), прямозубая, колёса из улучшенной или нормализованной стали (HB ≤ 350). Момент на шестерне — T₂ / (u·η), η = 0,96. Коэффициенты K_Hv и K_Fv — по аппроксимации таблицы для прямозубых передач; сверяйте с методичкой вашей кафедры.
Рассчитать

Порядок расчёта закрытой конической передачи

  1. Допускаемые напряжения — как у цилиндрической передачи: [σ]H = (1,8·HB + 67)·K_HL, [σ]F = 1,03·HB·K_FL; для прямозубых колёс берут меньшее [σ]H.
  2. Внешний делительный диаметр колеса d_e2 = 165·∛(T₂·10³·K_Hβ·u / (K_d·[σ]H²)), K_Hβ = 1, K_d = 1; результат округляют до ближайшего числа ряда Ra40.
  3. Углы конусов: tg δ₂ = u, δ₁ = 90° − δ₂; внешнее конусное расстояние R_e = d_e2 / (2·sin δ₂).
  4. Ширина венца b = 0,285·R_e, округляется по ряду Ra40.
  5. Внешний окружной модуль m_te ≥ 14·T₂·10³·K_Fβ / (K_F·d_e2·b·[σ]F2), K_F = 0,85; до стандартного значения не округляется, но не меньше 1,5 мм.
  6. Числа зубьев z₂ = d_e2 / m_te, z₁ = z₂ / u, z₁ ≥ 18; отклонение передаточного числа не более 4 %. Коэффициенты смещения x₁ = −x₂ берут из таблицы по z₁ и u.
  7. Диаметры вершин и впадин считают по внешнему модулю и углам конусов, средние диаметры d_m = d_e·(1 − 0,5·b / R_e).
  8. Силы в зацеплении: F_t = 2T₁·10³ / d_m1; радиальная сила шестерни F_r1 = F_t·tg 20°·cos δ₁ равна осевой силе колеса F_a2, осевая сила шестерни F_a1 = F_t·tg 20°·sin δ₁ равна радиальной силе колеса F_r2.
  9. Проверка по контактным напряжениям σH и по изгибу зубьев σF.

Результат — исходные данные для расчёта валов, подшипников и подбора муфты; весь цикл — в мастере «Курсовой по редуктору».

Частые вопросы

Чем коническая передача отличается от цилиндрической?
Оси валов пересекаются (чаще всего под углом 90°), а колёса — усечённые конусы. В зацеплении кроме окружной и радиальной возникает осевая сила, поэтому подшипники вала нагружены иначе, чем у цилиндрической передачи.
Почему модуль называется внешним окружным?
У конического колеса размер зуба меняется по длине. Модуль m_te определяют на внешнем торце, а силы и напряжения считают по среднему сечению с модулем m_m = m_te·d_m / d_e.
Как определить углы делительных конусов?
Для ортогональной передачи tg δ₂ = u, δ₁ = 90° − δ₂. После выбора чисел зубьев углы уточняют по фактическому передаточному числу u_ф = z₂ / z₁.
Почему число зубьев шестерни не меньше 18?
При меньшем числе зубьев растёт шум и возможно подрезание ножки зуба. Для таких шестерен применяют смещение инструмента, коэффициент x₁ берут по таблице.
Что делать, если контактные напряжения больше допускаемых?
Сначала увеличивают ширину венца b, затем — внешний делительный диаметр колеса d_e2, либо выбирают материал с большей твёрдостью и пересчитывают допускаемые напряжения.