Расчет на контактную прочность при действии максимальной пиковой нагрузки

Расчет производится раздельно для шестерни и колеса по формуле

, (4.14)

где - расчетное напряжение, создаваемое наибольшей нагрузкой , Мпа,

- напряжение, определяемое по формуле (4.10), Мпа,

- номинальный крутящий момент Нм,

- наибольший подводимый к передаче момент, даже при однократном его действии, Нм.

Проверочный расчет изгибной выносливости зубьев конических колес.

Точка приложения равнодействующей при расчете принимается на середине длины зуба (рис.18б и 22а). Расчет ведут по среднему сечению, что увеличивает запас прочности зуба. Расчет проводят по формулам, определенным для изгибных напряжений цилиндрических колес с учетом приведения к эквивалентным зубчатым колесам , .

, (4.15)

где .

Условие изгибной прочности выполняется при для прямозубых и для колес с круговым зубом. Коэффициенты выбираются так же, как для цилиндрических передач , .

Коэффициенты расчетной нагрузки: - коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями находится по графикам рис.24, с понижением точности на одну позицию.

Коэффициент прочности принимается по табл. 10.

Коэффициент динамичности - по табл. 11.

Коэффициент формы зуба определяется по табл. 12 для эквивалентного числа зубьев.

Коэффициент формы зуба Y_F для конического зацепления Таблица 12

Эквивалентное число зубьев z	Коэффициент смещения х
0, 7	0, 5	0, 3	0, 1		-0, 1	-0, 3	-0, 5
Значения коэффициента Y_F
	3, 12	3, 42	3, 78	-	-	-	-	-
	3, 15	3, 40	3, 72	-	-	-	-	-
	3, 16	3, 40	3, 67	4, 03	4, 26	-	-	-
	3, 17	3, 39	3, 64	3, 97	4, 20	-	-	-
	3, 18	3, 39	3, 62	3, 92	4, 11	4, 32	-	-
	3, 19	3, 39	3, 61	3, 89	4, 08	4, 28	-	-
	3, 20	3, 39	3, 60	3, 85	4, 01	4, 22	-	-
	3, 21	3, 39	3, 59	3, 82	4, 00	4, 20	-	-
	3, 23	3, 39	3, 58	3, 79	3, 92	4, 10	-	-
	3, 24	3, 39	3, 57	3, 77	3, 90	4, 05	4, 28	-
	3, 27	3, 40	3, 56	3, 72	3, 82	3, 95	4, 22	-
	3, 28	3, 40	3, 54	3, 70	3, 80	3, 90	4, 14	-
	3, 29	3, 41	3, 54	3, 69	3, 78	3, 87	4, 08	4, 45
	3, 32	3, 42	3, 53	3, 64	3, 71	3, 80	3, 96	4, 20
	3, 33	3, 42	3, 53	3, 63	3, 70	3, 77	3, 92	4, 13
	3, 35	3, 43	3, 52	3, 62	3, 68	3, 72	3, 86	4, 02
	3, 38	3, 44	3, 52	3, 60	3, 65	3, 70	3, 81	3, 96
	3, 41	3, 47	3, 53	3, 59	3, 62	3, 67	3, 74	3, 84
	3, 45	3, 50	3, 54	3, 58	3, 61	3, 61	3, 68	3, 73
	3, 49	3, 52	3, 55	3, 58	3, 60	3, 64	3, 65	3, 68
	-	-	-	-	3, 60	3, 63	3, 63	3, 63
Рейка	-	-	-	-	3, 63

Примечания:

Эквивалентное число зубьев определяется:

для цилиндрического прямозубого колеса ;

для цилиндрического косозубого колеса ;

для конического прямозубого колеса ;

для конического с круговым зубом .

Для цилиндрических колес с прямыми внутренними зубьями (без смещения исходного контура)

Проектный расчет на выносливость при изгибе.

Заключается в определении внешнего (торцевого) модуля

мм, (4.16)

где - принимают по таблице 13. Полученное значение модуля округляется до ближайшего нормативного по ГОСТ 9563-80.

Для лучшего конструктивного исполнения после назначения модуля т_n желательно выдерживать отношение y_m = b/m_t = bcos(b/m_n), которое в зависимости от конструкции передачи должно быть не более:

Диапазоны изменения отношение y_m = bcos(b/m_n),

в зависимости от конструкции передачи Таблица 13

№	Наименования	y_m
	Высоконагруженные передачи с повышенной точностью и жесткостью валов, опор и корпусов:
Н_{1, 2} £ 350 НВ	45...30
Н_{1, 2} > 350 НВ	30...20
	Обычные передачи редукторного типа в отдельных жестких корпусах:
	Н_{1, 2} £ 350 НВ	30...20
Н_{1, 2} > 350 НВ	20...15
	Передачи грубого исполнения, открытого типа с консольным расположением колес, подвижные каретки	15…10

Условие равной прочности зубьев колеса и шестерни

На изгибную выносливость

Условие равной прочности зубьев колеса и шестерни на изгибную выносливость выглядит как равенство двух отношений:

(4.17).

Проверочный расчет по формуле (4.12) ведется для того из колес, у которого отношение меньше.

Проверка изгибной прочности зубьев конических колес при действии пиковых нагрузок (на пусковых режимах) для менее прочного колеса

(4.18).

Для увеличения прочности зубьев конических колес применяется равно смещенная коррекция зубьев х₁ = - х₂, т.е. у шестерни положительное смещение, у колеса – отрицательное, равное по абсолютной величине.

Кроме того, для достижения равной прочности по изгибу зубьев колес применяют тангенциальную коррекцию, заключающуюся в увеличении расчетной толщины зуба шестерни и уменьшения на ту же величину толщины зуба колеса.

Вопросы для самоконтроля

1. Геометрические зависимости в конических зубчатых передачах: передаточное число, средние диаметры, внешнее и среднее конусные расстояния, коэффициент ширины?

2. Модули, применяемые в конической зубчатой передаче?

3. Эквивалентное число зубьев конических зубчатых передач?

4. Усилия, действующие в конической зубчатой паре?

5. Конические колеса с круговой формой зуба. Достоинства, недостатки, способ нарезания зубьев.

6. Особенности расчета конических зубчатых передач на контактную прочность: проверочный и проектный?

7. Особенности расчета конических зубчатых передач на изгибную выносливость: проверочный и проектный?

8. Эквивалентное и биэквивалентное число зубьев?

⇐ Предыдущая 3 4 5 6 789 10 11 12 Следующая ⇒