- •Методичні вказівки розрахунок циліндричних зубчастих передач
- •1. Загальні відомості
- •2. Розрахунок циліндричних зубчастих передач
- •2.1. Вибір матеріалів для виготовлення зубчастих коліс
- •Термообробка колеса і шестірні однакова – поліпшення і обробка свч;
- •2.2. Розрахунок допустимих напружень
- •2.3. Проектувальний розрахунок
- •Отримане значення заокруглюють в менший бік до цілого числа і визначають дійсне значення кута:
- •2.4. Перевірочний розрахунок за контактними напруженнями і напруженнями згину
- •2.5. Конструктивні розміри циліндричних зубчастих коліс
- •Питання для самоперевірки
- •Література
- •Методичні вказівки Розрахунок циліндричних зубчастих передач
Отримане значення заокруглюють в менший бік до цілого числа і визначають дійсне значення кута:
Число зубців шестірні і колеса:
для шестірні
Заокруглюють у найближчий бік до цілого числа.
для прямозубих коліс дорівнює 17, а для косозубих і шевронних .
Якщо <17, то передачу виконують з додатним коригуванням для усунення підрізання зубців і збільшення їх зламної міцності, розраховуючи коефіцієнт коригування за формулою:
Для коліс зовнішнього зачеплення , внутрішнього.
Кількість зубців колеса зовнішнього зачеплення внутрішнього.
Фактичне передаточне число не повинне відхилятись від заданого більш, ніж на 4%.
Діаметри зубчастих коліс:
ділильні діаметри
(12)
(13)
Знак “-“ – для зовнішнього зачеплення;
діаметри кіл вершин і западин
(14)
(15)
(16)
(17)
де ,- коефіцієнти коригування шестерні і колеса;
- коефіцієнт сприймання коригування;
- ділильна міжосьова відстань
Визначають сили в зачепленні
- колову ; (18)
- радіальну (19)
(для стандартного кута )
- осьову
(20)
2.4. Перевірочний розрахунок за контактними напруженнями і напруженнями згину
Зубці коліс перевіряють за напруженнями згину.
Розрахункове значення напруження згину у зубцях колеса:
(21)
у зубцях шестірні
(22)
де - коефіцієнт, який залежить від кута нахилу зубців;
для прямозубих коліс =1;
для косозубих коліс в залежності від ступеня точності визначається за таблицею 5.
Таблиця 5
Коефіцієнт
Ступінь точності |
6 |
7 |
8 |
9 |
0,72 |
0,81 |
0,91 |
1,0 |
Попередньо знаходять ступінь точності в залежності від швидкості колеса
за таблицею 6.
Таблиця 6
Зв’язок між ступенем точності і коловою швидкістю колеса
Ступінь точності
|
Граничні окружні швидкості коліс, м/с | |||
прямозубі |
непрямозубі | |||
циліндричні |
конічні |
циліндричні |
конічні | |
6 7 8 9 |
До 15 -“- 10 -“- 6 -“- 2 |
До 12 -“- 8 -“- 4 -“- 1,5 |
До 30 -“- 15 -“- 10 -“- 4 |
До 20 -“- 10 -“- 7 -“- 3 |
- коефіцієнт концентрації навантаження; для коліс, які припрацьовуються під час роботи =1; коли навантаження змінне
(23)
де - початковий коефіцієнт концентрації навантаження, приймається за таблицею 7.
Таблиця 7
Коефіцієнт
|
Твердість зубців колеса НВ
|
Коефіцієнт для схеми передачі | |||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 | ||
0,4
|
≤350 >350 |
2,01 1,53 |
1,67 1,34 |
1,46 1,23 |
1,27 1,13 |
1,16 1,08 |
1,09 1,05 |
- - |
- - |
0,6 |
≤350 >350 |
2,47 1,75 |
2,01 1,53 |
1,74 1,38 |
1,46 1,23 |
1,26 1,14 |
1,16 1,08 |
1,08 1,06 |
- - |
0,8 |
≤350 >350 |
- - |
- - |
2,01 1,53 |
1,62 1,32 |
1,41 1,21 |
1,31 1,16 |
1,21 1,08 |
1,08 1,04 |
1,0 |
≤350 >350 |
- - |
- - |
2,28 1,67 |
1,82 1,42 |
1,6 1,31 |
1,46 1,23 |
1,31 1,16 |
1,16 1,08 |
1,2 |
≤350 >350 |
- - |
- - |
2,54 1,81 |
2,04 1,53 |
1,8 1,42 |
1,6 1,31 |
1,46 1,23 |
1,23 1,11 |
1,4 |
≤350 >350 |
- - |
- - |
- - |
2,28 1,67 |
2,01 1,53 |
1,74 1,4 |
1,6 1,31 |
1,32 1,16 |
1,6 |
≤350 >350 |
- - |
- - |
- - |
- - |
2,23 1,67 |
2,01 1,53 |
1,74 1,38 |
1,46 1,23 |
Для коліс, що не припрацьовуються під час роботи, =.
- коефіцієнт динамічного навантаження, приймаємо за таблицею 8.
Таблиця 8
Коефіцієнт
Ступінь точності
|
Твердість зубців колеса НВ
|
|
Коефіцієнт при окружній швидкостіV,м/с | |||||
Зубці |
1 |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 | ||
6 |
≤350 |
Прямі Косі |
- - |
- - |
- - |
1,4 1,15 |
1,58 1,20 |
1,67 1,25 |
>350 |
Прямі Косі |
- - |
- - |
- - |
1,11 1,04 |
1,14 1,06 |
1,17 1,07 | |
7 |
≤350 |
Прямі Косі |
- - |
- - |
1,33 1,11 |
1,50 1,16 |
1,67 1,22 |
1,80 1,27 |
|
>350 |
Прямі Косі |
- - |
- - |
1,09 1,03 |
1,13 1,05 |
1,17 1,07 |
1,22 1,08 |
8 |
≤350 |
Прямі Косі |
- - |
1,2 1,06 |
1,38 1,11 |
1,58 1,17 |
1,78 1,23 |
1,96 1,29 |
Продовження табл. 8
8 |
>350 |
Прямі Косі |
- - |
1,06 1,02 |
1,12 1,03 |
1,16 1,05 |
1,21 1,07 |
1,26 1,08 |
9 |
≤350 |
Прямі Косі |
1,13 1,04 |
1,28 1,07 |
1,50 1,14 |
- - |
- - |
- - |
9 |
>350 |
Прямі Косі |
1,04 1,01 |
1,07 1,02 |
1,14 1,04 |
- - |
- - |
- - |
- коефіцієнт, що знаходять за формулою:
(24)
- коефіцієнт форми зубця, знаходять за таблицею 9.
Таблиця 9
Коефіціент
або |
при коефіцієнті коригування інструмента | ||||||||||
-0,5 |
-0,4 |
-0,3 |
-0,2 |
-0,1 |
0 |
+0,1 |
+0,2 |
+0,3 |
+0,4 |
+0,5 | |
12 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
3,9 |
3,67 |
3,46 |
14 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
4,24 |
4,0 |
3,78 |
3,59 |
3,42 |
17 |
- |
- |
- |
- |
4,5 |
4,27 |
4,03 |
3,83 |
3,67 |
3,53 |
3,40 |
20 |
- |
- |
- |
4,55 |
4,28 |
4,07 |
3,89 |
3,75 |
3,61 |
3,50 |
3,39 |
25 |
- |
4,6 |
4,39 |
4,20 |
4,04 |
3,90 |
3,77 |
3,67 |
3,57 |
3,48 |
3,39 |
30 |
4,6 |
4,32 |
4,15 |
4,05 |
3,90 |
3,80 |
3,70 |
3,62 |
3,55 |
3,47 |
3,40 |
40 |
4,12 |
4,02 |
3,92 |
3,84 |
3,77 |
3,70 |
3,64 |
3,58 |
3,53 |
3,48 |
3,42 |
50 |
3,97 |
3,88 |
3,81 |
3,76 |
3,70 |
3,65 |
3,61 |
3,57 |
3,53 |
3,49 |
3,44 |
60 |
3,85 |
3,79 |
3,73 |
3,70 |
3,66 |
3,63 |
3,59 |
3,56 |
3,53 |
3,50 |
3,46 |
80 |
3,73 |
3,70 |
3,68 |
3,65 |
3,62 |
3,61 |
3,58 |
3,56 |
3,54 |
3,52 |
3,50 |
100 |
3,68 |
3,67 |
3,65 |
3,62 |
3,61 |
3,60 |
3,58 |
3,57 |
3,55 |
3,53 |
3,52 |
Зубці коліс перевіряють за контактними напруженнями.
Умова міцності має вигляд:
(25)
де - для прямозубих коліс;
- для косозубих, шевронних.
- приймають за таблицею 10.
Таблиця 10
Коефіцієнт
Ступінь точності
|
Твердість зубців колеса НВ
|
Зубці |
Коефіцієнт при коловій швидкостіV,м/с | |||||
|
1 |
2 |
4 |
6 |
8 |
≥10 | ||
6 |
≤350 |
Прямі Косі |
- - |
- - |
- - |
1,17 1,04 |
1,23 1,06 |
1,28 1,07 |
>350 |
Прямі Косі |
- - |
- - |
- - |
1,10 1,02 |
1,15 1,03 |
1,18 1,04 | |
7 |
≤350 |
Прямі Косі |
- - |
- - |
1,14 1,05 |
1,21 1,06 |
1,29 1,07 |
1,36 1,08 |
>350 |
Прямі Косі |
- - |
- - |
1,09 1,02 |
1,14 1,03 |
1,19 1,03 |
1,24 1,04 | |
8 |
≤350 |
Прямі Косі |
- - |
1,08 1,02 |
1,16 1,04 |
1,24 1,06 |
1,32 1,07 |
1,40 1,08 |
>350 |
Прямі Косі |
- - |
1,06 1,01 |
1,10 1,02 |
1,16 1,03 |
1,22 1,04 |
1,26 1,05 | |
9 |
≤350 |
Прямі Косі |
1,05 1,01 |
1,10 1,03 |
1,20 1,05 |
- - |
- - |
- - |
>350 |
Прямі Косі |
1,04 1,01 |
1,07 1,01 |
1,13 1,02 |
- - |
- - |
- - |