В Директивах XXIII съезда КПСС по пятилетнему плану развития народного хозяйства СССР на 1966—1970 гг. большое внимание уделяется отечественному машиностроению. Совершенствование современных машин, приборов и приспособлений в значительной мере зависит от уровня проектирования и производства зубчатых передач.
Облегчить труд конструктора по созданию современных зубчатых передач — задача настоящего справочника.
Авторами справочника сделана одна из первых попыток собрать в небольшом объеме необходимые конструктору зубчатых и червячных передач сведения по геометрическим, прочностным и точностным расчетам этих передач, а также краткие сведения о выборе методов изготовления зубчатых колес и червяков в зависимости от их конструкции и требуемой точности.
В процессе проектирования зубчатой передачи конструктору необходимо решить сложный комплекс вопросов, связанных с необходимостью выбора оптимальной конструкции передачи, которая обеспечивает экс-« плуатационные требования при минимальных затратах на ее проектирование, производство и эксплуатацию.
Эксплуатационные требования, т. е. требования к качеству передачи, характеризуются отдельными показателями качества: геометрическими, определяющими кинематическую точность, плавность работы, полноту контакта и боковые зазоры передачи; динамическими, определяющими интенсивность шума и вибраций; прочностными, определяющими нагрузочную способность, долговечность и надежность работы передачи; конструкционными, определяющими вес и габаритные размеры на единицу мощности; экономическими, определяющими стоимость изготовления и эксплуатации передачи на единицу мощности и потери на трение.
Такое разделение эксплуатационных требований носит условный характер, так как в действительности все требования весьма тесно связаны между собой.
Определение оптимального варианта конструкции передачи, как правило, усложняется необходимостью учета технологических возможностей производства, в котором предполагается изготовление передачи. Если учесть многообразие эксплуатационных требований к качеству : передач и способов их обеспечения, становится очевидным, что задача определения оптимального конструктивного варианта в настоящее время может быть решена лишь с той или иной степенью приближения.
^ Одним из основных требований к такому поиску является комплексный подход, сущность которого заключается в совместном рассмотрении всех показателей качества проектируемой передачи, а также конструктивных и технологических путей их обеспечения с учетом экономических факторов. *
Применяемая в настоящее время система нормирования точносп зубчатых колес, червяков и передач позволяет достаточно точно отразит: эксплуатационные требования к точности передач и выбрать необходимы методы и средства их контроля.
Современные производительные и точные методы образования зубье[ на колесах с использованием принципа взаимного огибания профиле! режущих кромок или поверхностей зубьев инструмента и рабочих по верхностей образуемых зубьев позволяют за счет изменения положент и относительного движения инструмента существенным образом влияп на свойства изготовляемого зацепления. Примечательно, что термш «корригирование», введенный на заре развития теории зубчатых зацепле-ний и обозначавший исправление зацепления от подрезания при мало» числе зубьев изготовляемых колес, давно перестал обозначать «исправ ление». В настоящее время под корригированием мы понимаем метол сознательного активного воздействия на свойства зубчатой передачи путец выбора величины соответствующих геометрических параметров зацепления в зависимости от формы и положения инструмента при изготовлении зубчатых колес. Широкие возможности корригирования привели к тому, что самым общим случаем геометрии зубчатой и червячной передач в современной технике является геометрия корригированной передачи, ' а так называемые некорригированные передачи стали частным случаем, : Поэтому в настоящем справочнике нет деления передач на некорригиро- ' ванные и корригированные, а даются единые методы их геометрического и прочностного расчета.
Рассмотрев ряд существующих в настоящее время методик расчета зубчатых передач на прочность, авторы остановились на методике, предложенной проф. В. Н. Кудрявцевым, поскольку она наиболее проста и достаточно широко распространена в промышленности. Авторы приносят глубокую благодарность проф. В. Н. Кудрявцеву, любезно предоставившему им новые материалы по расчету, которые и нашли отражение в справочнике.
В настоящем справочнике I и IV разделы написаны Е. Г. Гинзбургом, II раздел — Н. Б. Фируном и III раздел — Н. Ф. Головановым.
Предполагая и далее работать над решением задачи по разработке методики выбора оптимальной конструкции различных типов передач и их расчета и сознавая, что эта задача в настоящем справочнике решена неполностью, авторы с благодарностью примут критические замечания и пожелания по его улучшению.
Авторы
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие ........................ 3
Условные обозначения.................... 5
Раздел 1. Геометрический расчет зубчатых и червячных передач
Глава 1. Передачи с цилиндрическими зубчатыми колесами 9
1. Кинематика зубчатой передачи (9). 2. Виды зацеплении в передачах с цилиндрическими зубчатыми колесами (10). 3. Эвольвентное зацепление в передачах с цилиндрическими зубчатыми колесами (11). 4. Качественные показатели зацепления (40). 5. Условные прямозубые цилиндрические колеса для косозубых колес (43). 6. Выбор коэффициентов смещения исходного контура для шестерни и колеса и суммарного коэффициента смещения в передаче (43). 7. Геометрический расчет зубчатых колес и передач (52).
Глава II. Реечные передачи................ 72
1. Кинематика и геометрия реечной передачи (72). 2. Коэффициент перекрытия в реечных передачах (75). 3. Выбор коэффициентов смещения It (76).
Глава III. Винтовые зубчатые передачи.......... 76
1. Кинематика-винтовых зубчатых передач (76). 2. Геометрические параметры винтовых зубчатых передач (78). 3. Геометрический расчет винтовой зубчатой передачи (87).
Глава IV. Передачи с коническими зубчатыми колесами ... 87
1. Передаточное отношение зубчатой передачи с коническими зубчатыми колесами (87). 2. Зацепление в передачах с коническими зубчатыми колесами (88). 3. Типы конических колес, рекомендуемые для производства (90). 4. Форма зубьев конических колес (91). 5. Параметры колес плоского и плоского инструментального (93). 6. Станочное зацепление конического зубчатого колеса с плоским инструментальным колесом (95). 7. Рабочее зацепление двух конических зубчатых колес (96). 8. Эквивалентные цилиндрические и конические зубчатые колеса (96). 9. Геометрические параметры конических зубчатых колес (99). 10. Коэффициент перекрытия в зацеплении конической передачи (106). 11. Выбор коэффициентов смещения ^,-j и t (108), 12. Вторичное резание при нарезании конических колес с круговыми зубьями (110). 13. Геометрический расчет конических колес (112).
Глава V. Червячные передачи.............. 124
1. Общие сведения о геометрии и кинематике червячных передач (124). 2. Червячные передачи с цилиндрическим червяком (125). 3.Червячные передачи глобоидные (134).
Раздел 11. Точность передач
Глава VI. Допуски и технические требования к зубчатым и
червячным передачам.............. 149
1. Общие принципы построения системы допусков (149). 2. Определение необходимой точности зубчатых и червячных передач (153). 3. Допуски цилиндрических зубчатых передач (156). 4. Допуски реечных зубчатых передач (200). 5. Допуски конических зубчатых передач (203). 6. Допуски червячных передач (228). 7. Расчет зубчатых передач на точность (249).
Глава VII. Условные изображения и оформление рабочих чертежей зубчатых колес, реек и червяков..... 258
1. Условные изображения (258). 2. Оформление рабочих чертежей (262). 3. Примеры оформления рабочих чертежей (281).
Раздел III. Расчет на прочность зубчатых и червячных передач
Глава VIII. Виды разрушений и материалы зубчатых колес 302
1. Основные виды разрушений зубьев зубчатых колес (302). 2. Материалы, применяемые для изготовления зубчатых колес (307).
Глава IX. Усилия, действующие в зацеплении....... 318
1. Усилия, действующие в зацеплении прямозубых цилиндрических зубчатых колес (318). 2. Усилия, действующие в зацеплении косозу-бых и шевронных цилиндрических колес (318). 3. Усилия, действующие в зацеплении конических прямозубых колес (320). 4. Усилия, действующие в зацеплении конических колес с косыми и криволинейными зубьями (321).
Глава X. Расчет на прочность зубчатых передач с прямозубыми цилиндрическими колесами......... 323
1. Расчет зубчатых передаче цилиндрическими прямозубыми колесами на выносливость рабочих поверхностей зубьев (контактную прочность) (323). 2. Расчет зубчатых передач с цилиндрическими прямозубыми колесами на изгиб (341).
Глава XI. Расчет на прочность зубчатых передач с цилиндрическими косозубыми или шевронными колесами 354
1. Расчет передач с цилиндрическими косозубыми или шевронными колесами на выносливость рабочих поверхностей зубьев (контактную прочность) (354). 2. Расчет зубчатых передач с косозубыми и шевронными цилиндрическими колесами на изгиб (366).
Глава XII. Расчет на прочность передач с коническими прямозубыми колесами.............. 369
I. Расчет передач с коническими прямозубыми колесами на выносливость рабочих поверхностей зубьев (контактную прочность) (369). 2. Расчет зубчатых передач с прямозубыми коническими колесами на изгиб (373).
Глава XIII. Расчет на прочность передач с коническими колесами и непрямыми зубьями.......... 375
1. Расчет на выносливость рабочих поверхностей зубьев (контактную прочность) передач с коническими колесами с косыми и круговыми зубьями (375). 2. Расчет на изгиб передач с коническими колесами с косыми и круговыми зубьями (377).
Глава XIV. Расчет передач с цилиндрическими зубчатыми
колесами из неметаллических материалов .... 378
1. Расчет на изгиб зубьев цилиндрических колес из неметаллических материалов (378). 2. Расчет зубчатых передач из неметаллических материалов на выносливость рабочих поверхностей зубьев (контактную прочность (381). 3. Расчет зубчатых передач из неметаллических материалов на нагрев (383).
Глава XV. Расчет на прочность червячных передач и винтовых зубчатых передач............. 384
1. Материалы, применяемые для изготовления червячных передач (384). 2. Усилия, действующие в червячной передаче (385). 3. Расчет червячной передачи с цилиндрическим червяком на выносливость рабочих поверхностей зубьев (контактную прочность) (386). 4. Расчет червячной передачи с цилиндрическим червяком на изгиб (391). 5- Расчет червячной передачи на нагрев (393). 6. Расчет глобоидной червячной передачи (395) 7 Расчет винтовых зубчатых передач (393).
Глава XVI. Примеры расчета зубчатых и червячных передач 409
1. Расчет зубчатой передачи с цилиндрическими прямозубыми колесами (400). 2. Расчет зубчатой передачи с цилиндрическими косозубыми колесами (403). 3. Расчет зубчатой передачи с коническими прямозубыми колесами (400). 4. Расчет зубчатой передачи с коническими колесами с круговыми зубьями (405). 5. Расчет червячной передачи (405). 6. Расчет глобоидной червячной передачи (405). 7. Расчет винтовой зубчатой передачи (429).
Раздел IV. Технология изготовления зубчатых и червячных передач
Глава XVII. Технология изготовления цилиндрических и конических зубчатых колес........... 430
1. Основные требовании, предъявляемые к технологическому процессу изготовления зубчатых колес, и факторы, влияющие на его содержание (430). 2. Первый этап технологического процесса обработки зубчатых колес и реек (430). 3. Второй этап технологического процесса изготовления цилиндрических зубчатых колес и реек (438). 4. Типовые технологические процессы изготовления цилиндрических зубчатых колес (470). 5. Второй этап технологического процесса изготовления конических зубчатых колес (473). 6. Типовые маршруты технологических процессов изготовления конических зубчатых колес (487)
Глава XVIП. Технология изготовления основных деталей
червячных передач............. 488
1. Технология изготовления червяков (488). 2. Технология изготовления червячных колес (490), 3. Особенности технологии изготовления глобоидных червяков и червячных колес (4)1). 4. Оборудование, применяемое при изготовлении червяков и червячных колес (4)3). 5- Типовые маршруты технологических процессов изготовления червяков и червячных колес (493).
Приложение 1. Формулы для определения к. п. д. зубчатых и червячных передач........ 495
Приложение 2. Значения коэффициента трения / и приведенного угла трения ф [63] в червячных передачах............... 496
Приложение 3. Перевод градусной меры в радианную . . 497
Приложение 4. Значения inv a............. —
Литература ..................... 509
Цена: 150руб.
