5.5 Проверочный расчет на контактную выносливость
Окружная скорость в зацеплении (4.2)
м/с.
Уточняем коэффициент неравномерности нагрузки между зубьями kH=1.065 по номограмме (рис.4) для 8-й степени точности. По табл.7 определяем kH= 1.03 для симметрично расположенных колес и bd = 0.8, а по табл.8 уточняем коэффициент динамичности kHV=1. Определяем контактные напряжение на зубьях колеса
МПа.
Принимая kHL=1, ZR=1, ZV=1, kL=1, kxH=1, sH=1.1, вычисляем допускаемое напряжение материала колеса (4.3)
МПа.
Поскольку условие прочности не выполняется, определяем перегрузку (4.6)
Таким образом, приходится менять марку стали колеса. Выбираем из табл.3 улучшенную сталь Ст.45 с поверхностной твердостью НВ235, предел выносливости которой такой же, как у шестерни Hlimb2=540 МПа. Тогда допускаемое напряжение (4.3) у колеса HP2=491 МПа, то есть условие прочности соблюдено.
Расчет на контактную выносливость при действии максимальных нагрузок не проводим, полагая, что ударные нагрузки на привод в процессе эксплуатации незначительные.
5.6 Расчет на выносливость при изгибе
С учетом внесенных изменений в материалы зубчатой пары вычисляем пределы выносливости
МПа.
По табл.12 находим Ys=1.015, принимаем kFL=1 и считаем, что передача нереверсивная, то есть kFC=1, YR=1, kxF=1, а sF = 1.75 из табл.4. Находим по (4.17)
МПа
Эквивалентное число зубьев
.
Из табл.11 находим YF1=3.88, YF2=3.60. Поэтому дальнейший расчет проводим для шестерни (FP1/YF1<FP2/YF2).
Окружное усилие (4.10)
Нмм,
Согласно (4.12)
Поэтому коэффициент kF вычисляем по (4.11)
Коэффициент kF=1.26 по табл.9. Используя табл.10, вычисляем (4.16) окружную динамическую силу, по (4.13)- коэффициент динамичности, а по (4.16) - коэффициент наклона
А теперь вычисляем напряжение изгиба (4.9)
Таким образом, условие прочности по напряжениям изгиба выполнено также, как и по контактным напряжениям. То есть спроесктированная зубчатая пара прочная.
Расчет на изгиб при максимальной нагрузке здесь также не приводится согласно выдвинутому ранее предположению о работе привода без резких колебаний нагрузки.
Список литературы
В.В. Елисеев, В.А. Рябцев, С.А. Вульман и др. Задания на расчетно-проектировочные работы № 4-6 по курсу “Прикладная механика” для студентов дневного и вечернего обучения, Воронеж, ВГТУ, 1996, 29с.
Проектирование механических передач: Учебно-справочное пособие для втузов/ С.А. Чернавский, Г.А.Снесарев, Б.С. Козинцов и др.-5-е изд., перераб. и доп.-М.:Машиностроение, 1984, 560 с.
Передачи зубчатые цилиндрические эвольвентные. Расчет на прочность: ГОСТ 21354-75. - М.: Изд. стандартов, 1976, 62 с.
Курсовое проектирование деталей машин: Учебное пособие для втузов/ С.А. Чернавский, Г.М.Ицкович, К.Н.Боков и др. - М.: Машиностроение, 1984, 351 с.
ВВЕДЕНИЕ 3
1. ВЫБОР ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ 3
1.1 Выбор электродвигателя и определение кинематических параметров привода 3
1.2 Выбор электродвигателя с помощью ЭВМ 8
2. ВЫБОР МАТЕРИАЛА ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС 8
3. РАСЧЕТ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ЗУБЧАТОЙ ПЕРЕДАЧИ 10
3.1 Проектный расчет 10
Расчет геометрии зубчатых колес с помощью ЭВМ 14
4. РАСЧЕТ НА ПРОЧНОСТЬ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ЗУБЧАТОЙ ПЕРЕДАЧИ 15
4.1 Расчет на выносливость по контактным напряжениям 15
4.2 Расчет на контактную выносливость при действии максимальной нагрузки 17
4.3. Расчет зубьев на выносливость при изгибе 17
4.4 Расчет зубьев на прочность при изгибе максимальной нагрузкой 20
5. ПРИМЕР РАСЧЕТА ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ПЕРЕДАЧИ 21
5.1 Постановка задачи 21
5.2 Выбор электродвигателя 21
5.3 Выбор материалов зубчатых колес 22
5.4 Проектный расчет 23
5.5 Проверочный расчет на контактную выносливость 24
5.6 Расчет на выносливость при изгибе 24
Методические указания по курсовому проектированию по прикладной механике "Расчет зубчатых передач” с применением ЭВМ для студентов всех форм обучения специальностей: 100700, 120100, 120400, 311400
Составитель: Елисеев Владимир Васильевич
Компьютерный набор В.В. Елисеева
ЛР N 020419 от 12.02.92
Издательство
Воронежского государственного технического университета
394026 Воронеж, Московский просп., 14