- •Расчет зубчатых цилиндрических передач на прочность
- •1 Исходные данные
- •2 Проектировочный расчет передачи
- •2.1 Выбор материала и твердости колес
- •2.2 Ориентировочное значение межосевого расстояния Степень точности передачи
- •2.3 Допускаемые напряжения
- •2.3.1 Допускаемые контактные напряжения
- •2.3.2 Допускаемые напряжения изгиба
- •2.4 Межосевые расстояния передачи
- •2.5 Модуль передачи
- •2.6 Основные размеры передачи
- •3 Проверочный расчет передачи
- •3.1 Расчет на контактную прочность
- •3.2 Расчет на прочность при изгибе
- •4 Силы в зацеплении
- •5 Пример расчета зубчатой цилиндрической передачи редуктора
- •5.1 Исходные данные
- •Кинематическая схема привода:
- •5.2 Проектировочный расчет
- •5.2.1 Выбор материала и твердости колес
- •Степень точности передачи
- •5.2.3 Допускаемые напряжения
- •5.2.3.1 Допускаемые контактные напряжения
- •5.2.3.2 Допускаемые напряжения изгиба
- •5.2.4 Межосевое расстояние передачи
- •5.2.5 Модуль передачи
- •5.2.6 Основные размеры передачи
- •5.3 Проверочный расчет передачи
3.2 Расчет на прочность при изгибе
Расчет сводится к проверке условия прочности зубьев по напряжениям изгиба . Расчетное напряжениедля зубьев колеса и шестерни:
; (30)
. (31)
Значение параметров в (30) и (31), которые ранее в расчетах не определялись, находят по таблице 21.
Считается менее прочным в передаче по изгибным напряжениям то зубчатое колесо, для которого отношение будет меньшим.
Таблица 21 - Определение параметров для расчета
Параметров |
Расчетная формула |
1. YFS – коэффициент учитывающий форму зуба и концентрацию напряжений | |
2. Yβ – коэффициент учитывающий угол наклона зуба (β в градусах) |
|
3. Y – коэффициент, учитывающий перекрытие зубьев |
а) для прямозубых передач: б) для косозубых передач |
Еслизначительно меньшето это допустимо и свидетельствует о том, что нагрузочная способность передачи ограничена контактной прочностью, а не изгибной. Еслиболее чем на 5%, то увеличивают значения модуля или ширины зубчатого венца и повторяют расчет передачи.
4 Силы в зацеплении
Для расчета валов на прочность и подбора подшипников качения определяют по таблице 22 силы в зацеплении передачи.
Направление векторов сил в передаче зависит от направления вращения колес и направления линии зуба (правое или левое). Окружная сила на шестерне направлена против направления вращения, на колесе– по направлению вращения.Радиальные силы шестерни и колесанаправлены по радиусу к осям валов.Осевые сила направлена вдоль оси вала. Как и полное давление, действующее на зуб, осевая сила направлена внутрь зуба со стороны рабочей поверхности (см. схему на таблице 22).
5 Пример расчета зубчатой цилиндрической передачи редуктора
Задание:Рассчитать на прочность тихоходную зубчатую цилиндрическую передачу редуктора привода цепного конвейера (рисунок 2).
Таблица 22 - Силы в зацеплении
Схема сил |
Расчетная формула |
1. Окружная сила, Н: (где 2. Радиальная сила, Н: 3. Осевая сила, Н:
|
5.1 Исходные данные
Исходные данные для расчета передачи определяем результатов кинематического расчета привода и данных задания (рисунок 2).
Кинематическая схема привода:
1 – электродвигатель; 2 – редуктор;
3 – муфта упругая; 4 –ременная передача;
5 – вал машины; 6 – рама (плита).
Исходные данные:
-
Параметр
№
1
Окружная сила на тяговой
звездочке F, кН
7,0
скорость движения V, м/с
0,8
Шаг тяговой цепи t, мм
125
Число зубьев звездочки z
8
Срок службы L = 5 лет.
Коэффициенты использования:
Циклограмма нагружения Кс = 0,7 – суточный; Кг = 0,6 – годовой. Рисунок 2 - Техническое
задание на проектирование
Исходные данные
Параметр |
Тихоходная передача редуктора |
1) Кинематические и силовые параметры а) передаточное число u ; б) частота вращения шестерни n1, мин-1; в) вращающий момент шестерни T1, Н м; г) вращающий момент тихоходного вала TT,Нм |
u = uТ = 4,5 n1 = nП = 216 Т1 = ТП= 265,75 ТТ= 1148,39 |
2) Сведения о схеме передачи: а) вид передачи б) расположение колес относительно опор |
Косозубая Несимметричное |
3) Требуемая долговечность ч | |
4) Режим нагружения: коэффициенты циклограммы нагружения |
а1 = 1; a2 = 0,7; a3 = 0,3 b1 = 0,1; b2 = 0,6; b3 = 0,3 |