Основные параметры редукторов с цилиндрическими зубчатыми колесами

Основные параметры редукторов с цилиндрическими зубчатыми колесами

ГОСТ 2185-66 устанавливает межосевые расстояния aW, номинальные передаточные числа и, коэффициенты ширины зубчатых колес ψba и дается рекомендуемые сочетания межосевых расстояний и общие номинальные передаточные числа для зубчатых цилиндрических передач, которые используются в двух- и трехступенчатых насосных редукторах общего назначения, что дает возможность для серийного изготовления редукторов.

Межосевые расстояния

Межосевые расстояния редукторов aw приведены в табл. 49. Величину межосевого расстояния определяют расчетом на усталостную контактную прочность поверхностей зубьев или выбирают конструктивно в зависимости от габаритных размеров приводимой машины. В табл. 50 и 51 приведены рекомендуемые стандартом межосевые расстояния для двух- и трехступенчатых редукторов и их распределение по отдельным ступеням.

Таблица 49

Межосевые расстояния редукторов, мм

Основные параметры редукторов с цилиндрическими зубчатыми колесами

Примечание. Предпочтительный ряд первый.

 

Таблица 50

Межосевые расстояния двухступенчатых трехосных редукторов, мм

Основные параметры редукторов с цилиндрическими зубчатыми колесами

 

Таблица 51

Межосевые расстояния трехступенчатых редукторов, мм

Основные параметры редукторов с цилиндрическими зубчатыми колесами

 

Таблица 52

Основные параметры редукторов с цилиндрическими зубчатыми колесами

Примечания.

1.        Первый ряд следует предпочитать второму.

2.       Для редукторов, которые должны быть кинематически согласованы между собой, допускается выбирать передаточные числа из ряда R40 (ГОСТ 8032-84).

3.       Фактические значения передаточных чисел uф не должны отличаться от номинальных более чем на 2,5% при и ≤ 4,5 и на 4% при и > 4,5.

 

Таблица 53

Общие передаточные числа иобщ. двухступенчатых редукторов

Основные параметры редукторов с цилиндрическими зубчатыми колесами

Примечания:

1.    Для всех редукторов первый ряд следует предпочитать второму.

2.   Фактические значения передаточных чисел uф  не должны отличаться от номинальных более чем на 4%.

 

Таблица 54

Общие передаточные числа иобщ. трехступенчатых редукторов

Основные параметры редукторов с цилиндрическими зубчатыми колесами

Примечания:

1.    Для всех редукторов первый ряд следует предпочитать второму.

2.    Фактические значения передаточных чисел иф не должны отличаться от номинальных более чем на 4%.

 

Передаточные числа

Номинальные передаточные числа и должны соответствовать указанным в табл. 52.

Рекомендуемые общие передаточные числа иобщ для двух- и трехступенчатых несоосных редукторов общего назначения приведены в табл. 53 и 54.

Распределение общего передаточного числа между отдельными ступенями передач в двух- и трехступенчатых редукторах (табл. 55 и 56) осуществляется при условии одинакового использования контактной прочности зубьев при одинаковой твердости их поверхностей, одинаковых коэффициентов ширины зубьев колес всех ступеней и распределения межосевых расстояний между отдельными ступенями, как это дано в табл. 50 и 5). В двухступенчатых редукторах с соосным расположением валов в одной горизонтальной плоскости при заданном распределении передаточных чисел между ступенями, с одинаковыми межосевыми расстояниями для выполнения условия равнопрочности приходится применять зубчатые колеса с разными коэффициентами ширины.

 

Таблица 55

Распределение общих передаточных чисел в двухступенчатых трехосных редукторах по отдельным ступеням зубчатых зацеплений

Основные параметры редукторов с цилиндрическими зубчатыми колесами

 

Таблица 56

Распределение общих передаточных чисел в трехступенчатых редукторах по отдельным ступеням зубчатых зацеплений

Основные параметры редукторов с цилиндрическими зубчатыми колесами

 

Таблица 57

Распределение общих передаточных чисел в двухступенчатых двухосных (соосных) редукторах с горизонтальным расположением валов в одной плоскости по отдельным ступеням зубчатых зацеплений

Основные параметры редукторов с цилиндрическими зубчатыми колесами

 

Если первая ступень имеет коэффициент ширины ψ = 0,4, то вторая ступень должна иметь коэффициент ψ не менее 0,6 при одних и тех же материалах шестерен и колес и твердости поверхностей зубьев.

Передаточные числа отдельных ступеней этих редукторов (табл. 53) устанавливаются при условии близкой контактной равнопрочности и одинакового погружения в масляную ванну зубчатых колес быстроходной и тихоходной ступеней при смазывании окунанием.

Ширина зубчатых колес

Ширина зубчатых колес b зависит от коэффициента ширины ψ: b = ψаw. Значения коэффициента ширины зубчатых колес ψ (ГОСТ 2185-66) приведены в табл. 58.

Значения ширины зубчатых колес округляют до ближайшего числа из ряда R20 по ГОСТ 8032-84. Ширина канавки для выхода режущего инструмента в шевронных зубчатых колесах включается в величину ширины b. При различной ширине сопряженных зубчатых колес берется значение коэффициента ψ зубчатого колеса с меньшей шириной.

При выборе коэффициента ширины ψ необходимо принимать во внимание материал зубчатых колес и вид термообработки, точность изготовления, окружную скорость, величину модуля и осевого шага, характер нагрузки, схему редуктора и ряд других факторов. Рекомендуется выбирать узкие колеса, так как в этом случае получается более высокая точность изготовления и значительно снижается неравномерность распределения нагрузки по ширине, вызываемая деформацией валов и неточностями изготовления и монтажа редуктора. По этой же причине не рекомендуется отношение ширины шестерни к диаметру делительной окружности принимать больше 2,5.

При твердости поверхностей зубьев НВ ≤ 350 рекомендуется задавать твердость зубьев шестерни на 30...50 единиц больше твердости зубьев колеса. В тех случаях, когда твердость зубьев шестерни значительно больше твердости зубьев колеса, ширина шестерни должна быть на 5... 10 мм больше, чем ширина колеса. В противном случае при относительном смещении шестерни и колеса в процессе эксплуатации на зубьях колеса образуется нежелательный уступ.

При твердости поверхностей зубьев обоих колес НВ ≥ 350 ширину колес можно принимать одинаковой. Для колес с цементированными, закаленными с поверхности зубьями коэффициент ширины ψ рекомендуется принимать не более 0,4...0,5. При увеличении длины зубьев погрешности, возникающие при обработке, возрастают, что приводит к большим затруднениям при получении необходимого пятна контакта.

При поверхностной закалке происходит коробление зубьев; при этом с увеличением ширины колес ошибки в направлении зубьев возрастают. В случае применения широких колес лучше переходить на шевронное зацепление, так как длина зуба одной спирали составляет около половины общей ширины зубчатого колеса и ошибки в направлении зубьев значительно уменьшаются.

В прямозубых и косозубых передачах коэффициент ширины ψ должен быть не более 0,4...0,6. При больших значениях коэффициента ψ необходимо применять шевронное зацепление.

Быстроходные передачи изготовляются с шевронным зацеплением при коэффициенте ширины ψ = 0,4... 1,0. При консольном расположении шестерен и колес рекомендуется выбирать коэффициент ширины ψ не свыше 0,4. При дальнейшем увеличении ширины колеса (при консольном его расположении) сильно возрастает концентрация нагрузки по длине зубьев и эффект от использования материала колес резко снижается.

Таблица 58

Коэффициент ширины зубчатых колес

Основные параметры редукторов с цилиндрическими зубчатыми колесами

Модули

Значения модулей для цилиндрических зубчатых колес редукторов (ГОСТ 9563-60) приведены в табл. 59. Величину модуля определяют исходя из прочности зубьев по изгибу. По возможности выбирают наименьшие значения модулей, так как зубчатые колеса с малыми модулями нарезаются на зуборезных станках с большей точностью и с лучшей чистотой поверхности, имеют меньшую массу и меньшие потери на трение в зацеплении. При поверхностной закалке меньше искажается форма их зубьев и получается хорошая и более быстрая приработка зацепления.

Если зубчатое колесо должно работать при предельных контактных напряжениях, то значение модуля, полученного при расчете на изгиб, рекомендуется увеличивать на 10...15%, так как при выкрашивании поверхностей зубьев происходит ослабление их поперечного сечения и может произойти излом зуба.

Таблица 59

Значения модулей т, мм

Основные параметры редукторов с цилиндрическими зубчатыми колесами

Примечание. При назначении величин модулей первый ряд предпочтительнее.

 

Углы наклона линии зубьев

Углы наклона зубьев в косозубых передачах должны быть 8...100. В косозубых передачах при угле наклона зуба свыше 10° необходимо устанавливать или радиально-упорные подшипники с увеличенным углом контакта, или в опоре с радиальным подшипником дополнительно устанавливать упорный подшипник, что удорожает конструкцию и требует более надежного и сложного торцового крепления подшипников на валах и в корпусах.

Уменьшение утла наклона зубьев, особенно в узких колесах с коэффициентом ширины ψ 0,2...0Д нежелательно, так как величина осевого шага может быть больше ширины колеса. Вследствие этого осевой коэффициент перекрытия будет меньше единицы и передача будет работать менее плавно, с большими динамическими нагрузками, что ведет к быстрому износу и появлению дефектов на поверхностях зубьев.

Для установленных ГОСТом межосевых расстоянии в табл. 60 приведены суммарные числа зубьев z и углы наклона зубьев β на делительном цилиндре при определенных интервалах передаточных чисел и модулей в нормальном сечении. Эти значения рекомендуются при коэффициенте ширины ψ ≥ 0,4 при некорригированном и корригированном зацеплении с коэффициентом сдвига х1=-х2 соответственно для шестерни и колеса, но могут быть использованы и при ψ < 0,4, но с проверкой, указанной в примечании к табл. 60.

Подбор чисел зубьев шестерни и колеса в зависимости от принятого суммарного числа зубьев z и передаточного числа и можно выполнить по табл. 62.

Таблица 60

Параметры передач с косозубыми колесами при ψbа ≥ 0,4 (зацепление некорригированное или корригированное с коэффициентом сдвига х1=-х2 )

Основные параметры редукторов с цилиндрическими зубчатыми колесами

Для шевронных колес угол наклона зубьев β равен 25...350. Рекомендуемые параметры передач с шевронными колесами при некорригированном или корригированном зацеплении с коэффициентом сдвига х1=-х2 соответственно для шестерни и колеса при коэффициенте ширины ψ > 0,125 приведены в табл. 61, где для стандартных межосевых расстояний приведены суммарные числа зубьев z сопряженных шестерни z1 и колеса z2 и углы наклона зубьев β по принятому модулю зацепления т в интервале передаточных чисел. Подбор чисел зубьев шестерни z1 и числа зубьев колеса z2 в зависимости от принятого суммарного числа зубьев z и передаточного числа и передачи выполняется по табл. 62, где в числителе поставлено число зубьев колеса z2, а в знаменателе - суммарное число зубьев zz сопряженных шестерни и колеса. Для каждого значения передаточного числа и в верхней строке приведены наименьшие значения z2/z, а в нижней - наибольшие, соответствующие допустимым значениям рассматриваемого передаточного числа. В интервале наименьших и наибольших значений чисел зубьев z2 /z может быть любое целое число из указанного интервала.

Продолжение табл. 60

Основные параметры редукторов с цилиндрическими зубчатыми колесами

Продолжение табл. 60

Основные параметры редукторов с цилиндрическими зубчатыми колесами

 

Основные параметры редукторов с цилиндрическими зубчатыми колесами

Примечание. Отдельные сочетания величин αW, Z, m ; β могут быть использованы и при  ψ ba< 0,4, но с проверкой соблюдения условия

Основные параметры редукторов с цилиндрическими зубчатыми колесами или ​Основные параметры редукторов с цилиндрическими зубчатыми колесами

 

Таблица 61

Параметры передач с шевронными колесами при ψba ≥ 0,125 (зацепление некорригированное или корригированное с коэффициентом сдвига x1 = -х2)

Основные параметры редукторов с цилиндрическими зубчатыми колесами

Продолжение табл. 61

Основные параметры редукторов с цилиндрическими зубчатыми колесами

Продолжение табл. 61

Основные параметры редукторов с цилиндрическими зубчатыми колесами

Необходимо обратить внимание на то, что при подборе чисел зубьев шестерни или колеса в пределах 100 зубьев почти на всех зуборезных станках можно нарезать колеса с любым числом зубьев. При числе зубьев шестерни или колеса свыше 100 необходимо проверять возможности их нарезки на зуборезных станках. Например, при z1 = 50 и и = 2,5 по табл. 62 возможно применение всех значений суммарных чисел зубьев от 172 до 178 включительно, которым соответствуют значения чисел зубьев колес z2 от 122 до 128 включительно. Число зубьев колеса z2 = 127, как первоначальное число, или не применять или проверить возможность нарезки по паспорту зуборезного станка.

Применение чисел зубьев меньше 17 допустимо после проверки на отсутствие подрезания зубьев. Допускаемые отклонения передаточных чисел в табл. 62 находятся в пределах, как это указано в примечании 3 к табл. 52.

Смотрите также