Проверочный расчёт быстроходной зубчатой передачи.

4.3.1 Проверочный расчет по контактным напряжениям (шестерня):

                (5.30)

где  - коэффициент, учитывающий форму сопряженных поверхностей зубьев в полюсе зацеплений, для косозубых колес

 - коэффициент, учитывающий механические свойства материала сопряженных зубчатых колес, для стальных колес

 - коэффициент, учитывающий суммарную длину контактных линий сопряженных зубчатых колес, для косозубых колес:

                              (5.31)

где  - коэффициент торцового перекрытия,

 - коэффициент нагрузки,

                (5.32)

где  - коэффициент, учитывающий внешнюю динамическую нагрузку для приводов,  (с.26 таблица 7.1.)/2/

где  - коэффициент, учитывающий динамическую нагрузку возникающую в зацеплении, при НВ< 350 и . При принимаемой 7-ой степени точности изготовления                       (с.27 таблица 7.2.)/2/

, (см. выше)

где  - коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями, при НВ< 350 . При принимаемой 7-ой степени точности изготовления                                                             (с.28 таблица 7.3.)/2/

Контактная прочность зуба обеспечивается.

4.3.2 Проверочный расчет по напряжениям изгиба (шестерня):

Проводим проверку по напряжениям изгиба по формуле

где  - коэффициент формы зуба, зависящий от эквивалентного числа зубьев ,                                 

- коэффициент, учитывающий наклон зубьев,

- коэффициент, учитывающий перекрытие зубьев, предварительно принимаем ,                                                                             (с.29)/2/

 - коэффициент нагрузки,

                                (5.33)

                                                                  (с.26 таблица 7.1.)/2/

                                                              (с.27 таблица 7.2.)/2/

,                                                              (с.13 таблица 4.3.)/2/

                                                                  (с.28 таблица 7.3.)/2/

Расчет будем вести по тому из колес, у которого отношение  меньше.

Расчет ведем по зубу колеса, как менее прочному

4.3.3. Проверочный расчет при перегрузке:

Предельные контактные напряжения:

                         (5.34)

где  - предельные контактные напряжения при перегрузке,

 - максимальный момент при перегрузках,

 - рабочие контактные напряжения,

 - максимально допускаемые контактные напряжения,

Предельные контактные напряжения:

                             (5.35)

где  - предельные контактные напряжения при изгибе,

 - максимальный момент при перегрузках,

 - максимально допускаемые контактные напряжение при изгибе,

Таким образом, контактная изгибная прочность зубьев, как при номинальной нагрузке, так и при перегрузках обеспечивается.

Расчет тихоходной ступени.

4.4.1. Выбор материала зубчатых колес.

По таблице 2.2. (с.6) /2/ принимаем рекомендуемые пару сталей: для шестерни и для колеса.

Принимаем для шестерни быстроходного вала Сталь 45 (улучшение) со следующими механическими свойствами:

Предел прочности:

Предел текучести:

Твердость: 194…263НВ

Принимаем для колеса быстроходного вала Сталь 45 (нормализация) со следующими механическими свойствами:

Предел прочности:

Предел текучести:

Твердость: 171…241НВ

4.4.2 Контактные напряжения (для шестерни)

Допускаемые контактные напряжения определяются раздельно для шестерни и для колеса по формуле:

где  - базовый предел контактной прочности поверхности зубьев, соответствующий базовому числу циклов

 - твердость зубьев,

 - коэффициент безопасности,

 - коэффициент долговечности, учитывающий влияние срока службы и режима нагружения передачи:

где  - можно определить по формуле:

 - эквивалентное число циклов перемены напряжений. Для ступенчатой циклограммы нагружения:

где T=T₁ – максимальный момент, передаваемый рассчитываемым колесом в течении времени , Н× м

T₂ – момент, действующий в течении  часов,

С – число колес, находящихся в зацеплении с рассчитываемым, С=1, 0;

 - частота вращения зубчатого колеса, об/мин

 - число часов работы передачи за расчетный срок службы, час

где  и  - коэффициенты использования передачи в году и суток

 - срок службы, годы

 принимаем  (длительно работающая передача)

4.4.3 Контактные напряжения при кратковременной перегрузке:

где  - предельно допускаемое контактное напряжение, Н/мм²

 - предел текучести, Н/мм²

4.4.4. Контактные напряжения (для колеса)

принимаем  (длительно работающая передача)

4.4.5. Напряжения изгиба: (для шестерни)

,

коэффициент, учитывающий влияние двустороннего приложения нагрузки.

Коэффициент долговечности            

где  – базовое число циклов перемены напряжения стали.

 принимаем  

4.4.6 Напряжения изгиба при кратковременной перегрузке:

4.4.7 Напряжения изгиба: (для колеса)

,

– коэффициент безопасности

 – коэффициент долговечности,

где

 принимаем  

4.4.8 Напряжения изгиба при кратковременной перегрузке:

4.4.9 Быстроходная цилиндрическая передача.

Ориентировочное значение диаметра делительной окружности шестерни Z₃

где  - вспомогательный коэффициент,

 - крутящий момент на валу шестерни, Нּ м

 - передаточное отношение передачи,

 - коэффициент ширины колес относительно диаметра

 - коэффициент, учитывающий распределение нагрузки по ширине венца, при  и НВ< 350

 - расчетное допустимое напряжение,

4.4.10 Расчетная ширина колес:

Принимаем

4.4.11 Нормальный модуль зацепления:

где  - коэффициент ширины колес относительно модуля. Для закрытых передач редукторного типа при НВ< 350

Принимаем минимальное значение модуля для силовых передач 1-го ряда значений  по ГОСТ 9563-60 .

4.4.12. Числа зубьев колес и шестерни:

Принимаем число зубьев равное

Колеса

Принимаем число зубьев равное

4.4.13. Уточняем делительные диаметры колес тихоходной ступени:

4.4.14. Межосевое расстояние передачи:

4.4.15. Диаметры выступов зубьев:

4.4.16. Диаметры впадин зубьев:

4.4.17. Окружная скорость колес:

4.4.18. Усилия, действующие в зацеплении:

окружное:

радиальное:

где  - угол зацепления,

Осевое усилие:

⇐ Предыдущая123Следующая ⇒

Поделиться: