Проверка зубьев на выносливость по напряжениям изгиба

6.4.1. Определение эквивалентного числа зубьев и коэффициентов формы зуба (таблица 6.6):

27, = 3, 84,

 

197, = 3, 60.

Таблица 6.6

	4, 27	4, 07	3, 9	3, 8	3, 7	3, 65	3, 63	3, 61	3, 6

 

6.4.2. Определение коэффициентов и .

- эта формула учитывает более благоприятное влияние приработки на контактную прочность, чем на изгибную, и более тяжелые последствия поломки зубьев [2].

= 1+(1, 23-1)1, 5=1, 35; коэффициент динамичности для прямозубых колес (условно полагая их точность на одну степень грубее фактической) = 1, 33 (табл. 6.7).

6.4.3. Напряжения изгиба зубьев колеса и шестерни

108, 27 МПа

115, 49 МПа.

6.4.4. Сопоставление расчетного и допускаемого напряжений изгиба:

= 115, 49 < = 293 МПа,

 

= 108, 27 < = 255 МПа,

условия прочности выполнены.

 

Таблица 6.7

Степень точности	Твердость зубьев колеса НВ	Зубья	Коэффициент при окружной скорости V, м/с
	< 350	Прямые	-	-	-	1, 4	1, 58	1, 67
Косые	-	-	-	1, 15	1, 2	1, 25
> 350	Прямые	-	-	-	1, 11	1, 14	1, 17
Косые	-	-	-	1, 04	1, 06	1, 07
	< 350	Прямые	-	-	1, 33	1, 5	1, 67	1, 8
Косые	-	-	1, 11	1, 16	1, 22	1, 27
> 350	Прямые	-	-	1, 09	1, 13	1, 17	1, 22
Косые	-	-	1, 03	1, 05	1, 07	1, 08
	< 350	Прямые	-	1, 2	1, 38	1, 58	1, 78	1, 96
Косые	-	1, 06	1, 11	1, 17	1, 23	1, 29
> 350	Прямые	-	1, 06	1, 12	1, 16	1, 21	1, 26
Косые	-	1, 02	1, 03	1, 05	1, 07	1, 08
	< 350	Прямые	1, 13	1, 28	1, 5	-	-	-
Косые	1, 04	1, 07	1, 14	-	-	-
> 350	Прямые	1, 04	1, 07	1, 14	-	-	-
Косые	1, 01	1, 02	1, 04	-	-	-

 

Проектный расчет шестерни открытой

Цилиндрической передачи

 

6.5.1. Выбор материала, определение допускаемого напряжения.

Для изготовления цилиндрической прямозубой шестерни выберем тот же материал и термообработку, что и для конической шестерни закрытой передачи. Тогда = 293 МПа.

6.5.2. Определение модуля открытой передачи.

.

 

Здесь = 14 согласно ГОСТ 21354-87 для прямозубых передач ( = 11, 2 – для косозубых и шевронных передач с коэффициентом перекрытия > 1; = 12, 5 – для косозубых передач с ≤ 1).

Коэффициент ширины зубчатого венца примем равным = 0, 4 (табл. 1.6), а коэффициент концентрации нагрузки = 1, 4 (рис. 6.4), = 3, 96 для z₃ = 23 (табл. 6.6). Тогда

 

= 3, 4 мм.

 

Округляем полученное значение модуля до стандартного m = 4, 0 мм (табл. 1.3).

 

 

6.5.3. Определение геометрических параметров шестерни.

 

Наименование параметра	Обозначение	Расчетная формула	Численное значение
Диаметр делительной окружности, мм
Диаметр окружности вершин зубьев, мм
Диаметр окружности впадин зубьев, мм
Ширина зубчатого венца, мм

 

 

1 2 3

 

 

Н₁ или Н₂ ≤ НВ 350

 

 

Н₁ или Н₂ > НВ 350

 

 

Рис. 6.4

Проверка зубьев шестерни на выносливость по напряжениям изгиба

 

6.6.1. Окружная скорость открытой передачи

1, 8 м/с.

 

Для колес открытой передачи назначаем 9-ю степень точности (табл. 6.4).

6.6.2. Определение коэффициентов и .

При =0, 4 = 1, 4 (по рисунку 6.4).

При 9-ой степени точности (зубья прямые, HB < 350) по табл. 6.7 = 1, 28.

6.6.3. Расчетное напряжение изгиба

162, 39 МПа.

 

6.6.4. Сопоставление расчетного и допускаемого напряжения

 

162, 39 < 293 МПа,

условие прочности выполняется.

Проектный расчёт прямозубой конической шестерни открытой передачи

 

6.7.1. Выбор материала, определение допускаемого напряжения.

Для изготовления конической прямозубой шестерни открытой передачи выберем тот же материал и термообработку, что и для прямозубой конической шестерни закрытой передачи, 293 МПа.

6.7.2. Модуль зацепления в среднем сечении зуба конического колеса

 

=3, 63 мм.

Здесь = 1, 44 – для = 0, 4 (назначаем, табл. 1.6) по рис. 6.4;

≤ 10 – по рекомендации (С. 44, [3]);

=3, 96 по табл. 6.6.

 

 

6.7.3. Модуль зацепления на внешнем торце

4, 23 мм.

где принято = 0, 285.

 

6.7.3. Основные геометрические размеры шестерни.

 

№ п/п	Размеры, мм	Расчетная формула	Численное значение
1.	Средний окружной модуль	mm	3, 63
2.	Делительный диаметр в среднем сечении зуба шестерни		83, 49
	Модуль зацепления на внешнем торце	me3	4, 23
3.	Внешний делительный диаметр		97, 29
4.	Ширина зубчатого венца
5.	Угол делительного конуса		26033'22²
6.	Внешний диаметр вершин зубьев		104, 86
7.	Среднее конусное расстояние		93, 34
8.	Внешнее конусное расстояние		109, 34

Для прямозубой конической открытой передачи назначаем u_отк = 2.

Далее производят проверку зубьев на выносливость по напряжениям изгиба аналогично закрытой передачи, см. раздел 6.3.

При этом после всех расчетов необходимо проверить соотношение , которое должно выполняться, в противном случае следует провести корректировку расчетов.

Список литературы

 

1. Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Конструирование узлов и деталей машин. – М.: Высшая школа, 2001.

2. Иванов М.Н. Детали машин. 8-е изд., перераб. – М.: Высшая школа, 2003.

3. Расчет и конструирование одноступенчатого зубчатого редуктора. Учеб. пособие / М.Ш. Мигранов, О.Ф. Ноготков, А.А. Сидоренко, Л.Ш. Шустер, - -М.: Изд-во МАИ, 2005.

4. Чернавский С.А. и др. Курсовое проектирование деталей машин. – М.: Машиностроение, 2001.

5. ГОСТ 21354-87. Передачи зубчатые цилиндрические эвольвентные внешнего зацепления. – М.: Стандарт, 1988.

6. СТП УГАТУ 002-98.

 

 

⇐ Предыдущая123

Поделиться: