Расчет зубьев цилиндрической передачи

На изгиб

 

Нормальная сила в зацеплении раскладывается на две составляющие: радиальную силу и распорную (окружную) :

,

.

 

Зуб рассматривается как консольная балка прямоугольного сечения.

S

qt

qn

qr

α w

b

 

Нагрузка берется на единицу ширины зуба:

,

где

– окружная сила,

– ширина зуба,

- коэффициент неравномерности нагрузки.

, (1, 3 – для симметричной нагрузки, 1, 5 – для несимметричной нагрузки),

- коэффициент концентрации нагрузки,

- коэффициент динамической нагрузки.

Считается, что вся нагрузка приложена к вершине зуба и воспринимается одной парой.

Напряжения изгиба:

,

где

- изгибающий момент от окружной составляющей силы,

- осевой момент сопротивления прямоугольного сечения зуба.

От радиальной составляющей возникает сжимающее напряжения:

,

где - площадь поперечного сечения.

Условие прочности на изгиб для опасного сечения зуба:

.

Окончательная форма проверочного расчета прямозубой передачи:

,

где

- допускаемое напряжение на изгиб,

- коэффициент формы зуба (таблица 5),

– коэффициент неравномерности нагрузки (таблица 6, 7).

Таблица 5

Коэффициент - для эвольвентного наружного

зацепления при a_w = 20° (при х =0).

Число зубьев		Число зубьев		Число зубьев
	4, 26		3, 81		3, 62
	4, 07		3, 79		3, 60
	3, 98		3, 75		3, 60
	3, 92		3, 70		3, 60
	3, 88		3, 66		3, 60
			3, 65	Рейка	3, 63

 

 

Таблица 6

Значение коэффициентов и .

Расположение шестерни отно­сительно опор	Твердость НВ поверхностей зубьев колеса	при	при
0, 2	0, 4	0, 6	0, 8	1, 2	1, 6	0, 2	0, 4	0, 6	0, 8	1, 2	1, 6
Консольное (опоры - шари­коподшипники)	До 350 Св. 350	1, 16 1, 33	1, 37 1, 70	1, 64				1, 08 1, 22	1, 17 1, 44	1, 28
Консольное (опоры — роли­коподшипники)	До 350 Св. 350	1, 10 1, 20	1, 22 1, 44	1, 38 1, 71	1, 57			1, 06 1, 11	1, 12 1, 25	1, 19 1, 45	1, 27	-
Симметричное	До 350 Св. 350	1, 01 1, 02	1, 03 1, 04	1, 05 1, 08	1, 07 1, 14	1, 14 1, 30	1, 26	1, 01 1, 01	1, 02 1, 02	1, 03 1, 04	1, 04 1, 07	1, 07 1, 16	1, 10 1, 26
Несимметричное	До 350 Св. 350	1, 05 1, 09	1, 10 1, 18	1, 17 1, 30	1, 25 1, 43	1, 42 1, 73	1, 61	1, 03 1, 06	1, 05 1, 12	1, 07 1, 20	1, 12 1, 29	1, 19 1, 48	1, 28 -

 

 

Таблица 7

Значение коэффициентов

Степень точности передачи	Твердость НВ поверхности зубьев колеса	при окружной скорости, м/с
	До 350   Св. 350	1, 08/1, 03 (1, 04/1, 02) 1, 03/1, 01 (1, 03/1, 00)	1, 16/1, 06 (1, 07/1, 03) 1, 05/1, 02 (1, 05/1, 01)	1, 33/1, 11 (1, 14/1, 05) 1, 09/1, 03 (1, 09/1, 02)	1, 50/1, 16 (1, 21/1, 06) 1, 13/1, 05 (1, 14/1, 03)	1, 62/1, 22 (1, 29/1, 07) 1, 17/1, 07 (1, 19/1, 03)	1, 80/1, 27 (1, 36/1, 08) 1, 22/1, 08 (1, 24/1, 04)
	До 350   Св. 350	1, 10/1, 03 (1, 04/1, 01) 1, 04/1, 01 (1, 03/1, 01)	1, 20/1, 06 (1, 08/1, 02) 1, 06/1, 02 (1, 06/1, 01)	1, 38/1, 11 (1, 61/1, 04) 1, 12/1, 03 (1, 10/1, 02)	1, 58/1, 17 (1, 24/1, 06) 1, 16/1, 05 (1, 16/1, 03)	1, 78/1, 23 (1, 32/1, 07) 1, 21/1, 05 (1, 22/1, 04)	1, 96/1, 29 (1, 40/1, 08) 1, 26/1, 08 (1, 26/1, 05)
	До 350   Св. 350	1, 13/1, 04 (1, 05/1, 01) 1, 04/1, 01 (1, 04/1, 01)	1, 28/1, 07 (1, 10/1, 03) 1, 07/1, 02 (1, 07/1, 01)	1, 50/1, 14 (1, 20/1, 05) 1, 14/1, 04 (1, 13/1, 02)	1, 72/1, 21 (1, 30/1, 07) 1, 21/1, 06 (1, 20/1, 03)	1, 98/1, 28 (1, 40/1, 09) 1, 27/1, 08 (1, 26/1, 04)	2, 25/1, 35 (1, 50/1, 12) 1, 34/1, 09 (1, 32/1, 05)

Примечание. В числителе — значения для прямозубых колес, в знаменателе — для косозубых.

 

За допускаемое напряжение на изгиб берут предел выносливости - для симметричного цикла и - для асимметричного цикла.

Механические характеристики материалов зубчатых колес приведены в таблице 8.

 

 

Таблица 8

Механические свойства стали

Допускаемое напряжение изгиба при работе с двух сторон зуба: .

Допускаемое напряжение при длительной нагрузке:

- при работе зуба с одной стороны,

- при работе зуба с двух сторон,

где

– коэффициент безопасности,

,

- коэффициент безотказности работы,

при нормализации материала шестерни и HB=180 – 380, 98% вероятности разрушения,

; при цементации );

- только для литых заготовок;

- в условиях коррозии и высокой температуры;

- коэффициент шероховатости,

,

;

- коэффициент упрочнения,

- обдувка дробью,

- шлифуется впадина зуба;

- масштабный фактор,

при ,

при

Расчет зуба на контактную прочность

Расчет зуба на контактную прочность основан на известной формуле Герцена о контакте двух тел.

После преобразования получены формула для расчета контактного напряжения для зубчатого зацепления:

,

где

– передаточное отношение ( )

+1 берется для внешнего зацепления,

-1 берется для внутреннего зацепления;

- коэффициент формы зуба,

,

при ;

 

- коэффициент, учитывающий механические свойства материала,

,

- для стальных колес;

 

- коэффициент, учитывающий влияние коэффициента торцевого перекрытия ,

,

- для повышения точности расчетов и соответствует ;

 

– делительный диаметр зубчатого колеса,

 

удельная нагрузка в зоне контакта.

 

Допускаемые напряжения при длительной работе и диаметром вершин зуба

 

,

где

- определяется по средней твердости (таблица 9),

– коэффициент безопасности,

- объемное упрочнение,

- поверхностное упрочнение,

– при тяжелых условиях;

 

– коэффициент шероховатости.

 

Пределы контактной выносливости Таблица 9

 

⇐ Предыдущая12345678Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. SWIFT как система передачи данных.
2. Аттенюаторы и регуляторы коэффициента передачи
3. Базовый предел контактной выносливости поверхностей зубьев
4. В дальнейшем порядок передачи ГС субъектов РФ в состав МС стал определяться законами субъектов РФ о МСУ и специальными законами о МС.
5. Воздушные линии электропередачи
6. Глава 1 Способы передачи тепла
7. Группа команд передачи управления
8. Исследование влияния волновых процессов в помещениях на электроакустическую характеристику звукопередачи
9. Исследование качества звукопередачи в помещениях
10. ЙОГИН ПРОПОВЕДУЮТ ПРИ ПОМОЩИ ПЕРЕДАЧИ МЫСЛЕЙ
11. Механизм шлюзов для передачи управления на сегменты кода с другими уровнями привилегий
12. Механизмы передачи источника возбудителя инфекции и роль зооветспециалистов в их устранении.