7_Методика расчета_продолжение2
.doc
Методика расчёта цилиндрических прямозубых, косозубых (шевронных)
зубчатых передач - продолжение
III. Проверка расчётных параметров на контактную прочность:
; где
- –удельная расчетная окружная сила,
где
– коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями. Определяется ориентировочно по таблицам:
≈1,05…1,5.
- коэф., учитывающий распределение нагрузки между зубьями
для прямозубых колес KH = 1;
для косозубых и шевронных - по графику из условия, что
- коэф., учитывающий динамическую нагрузку, возникающую в зацеплении. Определяется ориентировочно по таблицам:
.
b– рабочая ширина венца
- крутящий момент на шестерни.
-
прямозубые колеса косозубые
колеса
для нормальных колёс , тогда
- – коэффициент, учитывающий механические свойства материалов сопряжённых зубчатых колёс.
- – коэффициент, учитывающий суммарную длину контактных линий:
для прямозубых передач ;
для косозубых и шевронных передач , где
– коэффициент торцевого перекрытия.
Рабочие напряжения могут быть больше допускаемых не более, чем на 5…6 %.
Если в расчётах получается перегрузка на 7…8%, то для её устранения необходимо:
1. увеличить степень точности, но не выше 6-ой (при этом уменьшатся коэффициенты и .
2. принять лучший материал.
3. увеличить межосевое расстояние и сделать геометрический перерасчёт (в крайнем случае).
В итоге должно получиться:
H HP (15…20%). Если иначе, то передача спроектирована нерационально.
IV. Проверка зубьев на изгибную выносливость:
Допускаемые напряжения при расчёте на выносливость при изгибе
, где
- коэффициент формы зуба, определяется по графику в зависимости от эквивалентного числа зубьев Zэ и коэффициента смещения исходного контура х. При этом находится: , здесь z- число зубьев шестерни (z1) или колеса (z2). Для прямозубых колес и соответственно .
Производится сравнительная оценка прочности шестерни и колеса на изгиб:
- определяют отношения и ,
какое отношение меньше, по тому и делают проверку, т.е. по шестерни либо по колесу.
- коэффициент, учитывающий наклон зубьев.
- коэффициенты, учитывающие концентрацию нагрузки и динамику передачи, определяются аналогично по соответствующим параметрам (см. ):
, .
KF – коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями:
-для прямозубых колёс KF =1;
-для косозубых колёс:
при (коэф. осевого перекрытия)< 1 - KF =1,
при > 1 , то KF находим из выражения:
,
где n – степень точности передачи, если n >9, то принимаем n=9, если n<5, то принимаем n=5.
Обязательно, чтобы выполнялось условие F [FP].
Если получается больше, то необходимо:
-
увеличить модуль;
-
изменить материал.
V. Определение допускаемых контактных напряжений.
, где
- предел контактной выносливости, определенный для базового цикла изменения напряжений (определяется по таблицам
SН – коэффициент безопасности
-
SН=1,1
НВ≤350
SН=1,2
HRС 45…56
ZR – коэффициент, учитывающий шероховатость поверхностей зубьев:
-
ZR =1,0
Если шероховатость поверхности зубьев лежит в пределах Rа=0,63…1,25
ZR =0,95 (в РГЗ)
Если Rа=1,25…2,5
ZR =0,9
Если Rа=2,5…5,0
Rа – среднеарифметическое отклонение микронеровностей.
- коэффициент долговечности
, где
– базовое число циклов перемены напряжения,
- для НВ≤350 - ;
- для HRС 45…56- .
– эквивалентное число циклов перемены напряжения (при постоянной нагрузке),
n- частота вращения i-го колеса;
с- число зацеплений зуба за оборот.
, ч,
– коэффициент использования в течении года;
– коэффициент использования в течении суток;
- плановый срок службы в годах.
.
Если нагрузка переменная, то для определения задаются графиком (см. практику или уч-к. Киркач С. 74-75).
Для прямозубых передач в качестве допускаемого контактного напряжения принимается меньшее контактное напряжение (колеса либо шестерни).
Косозубые и шевронные передачи рассчитывают по среднему контактному напряжению
, при соблюдении условия
,
где -меньшее из двух значений и.
VI. Определение допускаемых напряжений при проверочном расчёте зубьев на изгибную выносливость.
, где - предел изгибной выносливости, определенный для отнулевого цикла:
-
=1,8НВ
НВ≤350
=500…550
HRС 45…56
SF – коэффициент безопасности, - находится из таблиц.
– коэффициент, учитывающий влияние двустороннего приложения нагрузки (выбирается по табл.).
– коэффициент долговечности при условии, что , где
– базовое число циклов перемены напряжения для стали;
– эквивалентное число циклов перемены напряжения при постоянной нагрузке,
- при переменной нагрузке (расч. см. по уч-ку. Киркач С. 77).
При условии принимают =1.
определяется для каждого из колёс и производим сравнительную оценку прочности шестерни и колеса на изгиб.
Определяют отношения и , по меньшему отношению делают проверку:
.