Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
2111 М.docx
Скачиваний:
36
Добавлен:
02.03.2016
Размер:
1.82 Mб
Скачать
      1. Перевірка активних поверхонь зубців на контактну втому

Проектний розрахунок передач проводиться при певних усереднених параметрах, що визначають величину контактних напружень на зубцях (коефіцієнти міжосьової ka та конусної kR відстаней), а також при досить довільних значеннях коефіцієнтів навантаження зубців kH. Тому перевірка зубців на контактну втому є обов’язковим етапом розрахунку передач.

Умова контактної міцності має вигляд:

. (5.17)

де – коефіцієнт, що враховує механічні властивості матеріалів спряжених коліс;

μ – коефіцієнт Пуассона;

E – модуль нормальної пружності.

Для сталевих зубчастих коліс ZM = 275 (МПа)1/2;

ZH – коефіцієнт форми спряжених поверхонь зубців в полюсі:

, (5.18)

де αw – кут зачеплення у нормальному перерізі зубця (при x1 + x2 = 0 αw = 20º);

. (5.19)

Zε – коефіцієнт сумарної довжини контактних ліній: для прямозубих передач

, (5.20)

εα – коефіцієнт торцевого перекриття.

,

(5.21)

Коефіцієнт навантаження:

. (5.22)

Для прямозубих передач kHα=1,0.

Значення kHβ дає [2, рис. 5.3], kHβ=1,32.

Коефіцієнт динамічності слід призначаємо за [1, табл. 5.5].

kHV=1.145.

.

Н·мм, , b=18мм, мм.

Проводимо перевірку:

МПа.

Вважається, що контактна витривалість забезпечена при:

. (5.23)

      1. Перевірка зубців на витривалість при згині

Умова міцності за небезпечними напруженнями біля основи зубців описується формулою:

. (5.24)

Коефіцієнти форми зубців YF призначаємо за табл. 5.6, зважаючи на Yβ=1,0.

,

YF1=3,998, YF1=3,60.

, . (5.25)

Зважаючи на те, що [σ]F1=[σ]F2=316 МПа – з цього випливає, що перевірку будемо проводити для шестерні.

мм.

Н.

мм.

. (5.26)

kFβ визначаємо за допомогою рис. 5.3 - kFβ=1,37,

для kFv використовуємо табл. 5.5 - kFv=1,151.

.

Проводимо перевірку:

МПа.

      1. Перевірка активних поверхонь зубців на контактну міцність при дії максимального навантаження

Метою цієї перевірки є запобігання появі залишкових деформацій або викришування поверхневого шару зубців при короткочасних перевантаженнях передачі. Умова відсутності контактних руйнувань має вигляд:

, (5.27)

де σH – розрахункове контактне напруження, зумовлене навантаженням еквівалентним моментом;

Tmax – максимальний момент за гістограмою навантаження приводу;

Tmax=2Т.

Te – еквівалентний момент, Te=1,205Т.

МПа, [σ]Hmax=2016 МПа.

Проводимо перевірку:

МПа.

5.1.5. Перевірка зубців на міцність при згині максимальним моментом

Перевірка передбачає відсутність залишкового згину зубців або їх поломки і зводиться до такої умови:

. (5.28)

Розрахункові напруження σF відповідають навантаженню зубців еквівалентним моментом.

МПа, [σ]Fmax=576 МПа.

Проводимо перевірку:

МПа.

Отже, всі перевірки першої ступені дають позитивний результат.

5.1.6. Геометричний розрахунок

Спочатку запишемо дані отримані на попередніх етапах розрахунків:

,, мм,мм.

мм, мм,,.

мм, мм,мм.

Вихідний контур регламентується ГОСТ13754-81. Зовнішні ділильні діаметри:

.

мм, мм.

Зовнішні діаметри вершин зубців:

;

мм.

мм.

Зовнішні діаметри западин:

.

мм.

мм.

Кути головки Θa та ніжки Θf зубця:

; .

; ,

, .

Кути при вершинах конусів виступів:

.

, .

5.1.7. Зусилля у зачепленні зубчастої пари

Колова складова повного зусилля у контакті зубців:

.

Н.

Радіальна складова шестерні дорівнює осьовій складовій колеса:

Н.

Осьова складова шестерні дорівнює радіальній складовій колеса:

Н.

Рис. 5.1. Схема дії зусиль у зачепленні конічних коліс

    1. Друга ступінь (циліндрична)

      1. Проектний розрахунок

Міжосьова відстань aw зубчастої пари визначається із умови контактної витривалості, яка для проектного розрахунку набуває вигляду:

,

де u2 – розрахункове передавальне число;

[σ]H2 – допустиме контактне напруження; [σ]H2=837 МПа.

ka – коефіцієнт міжосьової відстані, що враховує форму зубців та фізико-механічні характеристики матеріалів коліс; для сталевих косозубих коліс приймаємо ka = 270 (МПа)1/2;

T3e – еквівалентний крутний момент на валу веденого колеса зубчастої пари;

Н·мм,

ψba = b/aw – коефіцієнт відносної ширини вінця зубчастого колеса;

.

Коефіцієнт навантаження kH має таку структуру:

,

де kHα – коефіцієнт, що враховує нерівномірність розподілу навантаження між сусідніми зубцями;

kHβ – коефіцієнт нерівномірності розподілу навантаження по довжині зубця;

kHv – коефіцієнт динамічного навантаження.

На етапі проектного розрахунку неможливо встановити реальне значення kH, тому орієнтовно приймаємо kH = 1,25.

мм.

Міжосьова відстань aw для передач серійного виробництва приймається відповідно до ГОСТ 2185-66:

мм.

нормальний модуль вибираємо із співвідношення:

мм.

Зважаючи на те, що для силових передач не рекомендується призначати модуль менше 2 мм і орієнтуючись на ГОСТ 9563-60, приймаємо:

мм.

задаємось кутом нахилу зубців β = 15º;

обчислюємо сумарне число зубців шестерні та колеса:

; .

Результат обчислень закругляємо до найближчого цілого числа і уточнюємо величину кута β:

,

число зубців шестерні:

,

перевіряємо на відсутність підрізання:

.

число зубців колеса:

.

фактичне передавальне число ступені:

.

фактичне передавальне число передачі:

.

фактичне передавальне число передачі не повинно відрізнятись від розрахункового більше 4,0%:

.

визначаємо діаметр ділильного циліндра шестерні:

мм.

знаходимо колову швидкість коліс передачі:

(м/с).

за величиною колової швидкості призначаємо точність виготовлення коліс за ГОСТ 1643-81 – 9-8-8-В.

розраховуємо ширину вінця колеса:

мм,

та шестерні:

мм.

обчислюємо відношення довжини контактної лінії до d1:

.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]