- •Расчёт и конструирование силового механического привода
- •2. Выбор материала и термообработки зубчатых колёс.
- •3. Определение наиболее нагруженного зубчатого зацепления.
- •4. Определение ориентировочных параметров зубчатых передач кп.
- •5. Расчёт допускаемых напряжений.
- •5.1. Расчёт допускаемых контактных напряжений
- •5.1.1. Расчёт коэффициента долговечности
- •5.1.2. Расчёт коэффициента влияния окружной скорости
- •5.2. Расчёт допускаемых напряжений при изгибе
- •6. Определение межосевого расстояния.
- •6.1. Определение коэффициента контактной нагрузки kн
- •6.1.1. Определение динамического коэффициента kНυ
- •6.1.2. Определение коэффициента неравномерности нагрузки kHβ.
- •6.1.3. Определение коэффициента распределения нагрузки kHα
- •6.2. Проверочный расчёт зубчатого зацепления по пиковым контактным напряжениям.
- •7. Определение модуля зубчатой передачи.
- •7.1. Определение коэффициента нагрузки kf
- •7.2. Определение коэффициента формы зуба yfs
- •7.3. Определение коэффициентов Yε и Yβ
- •7.4. Проверочный расчёт зубчатого зацепления по пиковым напряжениям изгиба
- •8.1. Расчёт параметров зацепления
- •9. Расчёт геометрических параметров зубчатых передач
- •9.1. Расчёт геометрических параметров трёхвальной кп
- •1. Расчёт валов.
- •1.1. Расчёт валов на статическую прочность
6. Определение межосевого расстояния.
Ориентировочное значение межосевого расстояния зубчатого зацепления, выполненного без смещения исходного контура, в общем случае определяют по формуле:
а = 0,5 (1 + ui) ×,
где |
ZЕ – коэффициент, учитывающий механические свойства материалов сопряжённых колёс, ; ZН – коэффициент, учитывающий форму сопряжённых поверхностей зубьев в полюсе зацепления; Zε – коэффициент, учитывающий суммарную длину контактных линий; Tрi – расчётный вращающий момент на валу рассматриваемой шестерни i-того зубчатого зацепления, Н·м; KН – коэффициент контактной нагрузки; - допускаемые контактные напряжения, МПа; ψbа – коэффициент ширины зубчатого венца по отношению к межосевому расстоянию; ui – передаточное число i-того зубчатого зацепления. |
Коэффициент ZЕ = , гдеЕ – приведённый модуль упругости материала шестерни и колеса (Е = , гдеЕ1 и Е2 – модуль упругости шестерни и колеса соответственно); μ – коэффициент Пуассона. Учитывая, что для стальных зубчатых колёс при ННRC > 45 Е1 = Е2 = Е = 2,1·105 МПа, μ = 0,3, и коэффициент ZЕ = 191,7 .
Тогда мы можем проверить значение ZЕ
ZЕ = = 191,7
При εβ ≥ 1 коэффициент Zε для косозубых колёс определяется по формуле Zε =. Принимая на данном этапеεα = 1,6, получим значение Zε = 0,79. Для прямозубых колёс εα = 1, поэтому Zε = = 0,894.
Коэффициент ZН для косозубых колёс ZН = ×. На данном этапе смещение исходного контура не учитывается (х1 = х2 = 0), поэтому αt = αtω. Для прямозубых колёс βb = 0, αt = α = 20°, теперь вычислим:
ZН = ×= 2,3
После подстановки числовых значений коэффициентов ZЕ, ZН и Zε в формулу, получим выражения для определения межосевого расстояния - для косозубой цилиндрической передачи:
а = 225,5(1 + ui) ×
Исходными данными при определении а являются: допускаемое контактное напряжение , расчётный вращающий момент на валу шестерниТрi, коэффициент ψba и передаточное число ui. Углы αt и βb определяют по зависимостям.
6.1. Определение коэффициента контактной нагрузки kн
Коэффициент контактной нагрузки KН вводится для учёта дополнительных нагрузок, связанных с условиями нагружения, точностью изготовлениия зубьев, жёсткостью валов, осей и т. д., и определяют по формуле:
KН = KHα KHβ KНυ,
где |
KHα – коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями; KHβ – коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по длине контактной линии (по ширине колеса); KНυ – коэффициент, учитывающий возникающую внутреннюю динамическую нагрузку в зацеплении.
|
6.1.1. Определение динамического коэффициента kНυ
Динамический коэффициент KНυ позволяет учесть внутреннюю динамическую нагрузку зубчатой передачи, связанную с ударами зубьев на входе в зацепление из – за ошибок шага по основной окружности и при деформации зубьев под нагрузкой. Сила удара зависит от величины ошибки шага, степени точности передачи, от жёсткости зубьев и окружной скорости зубчатого колеса. Значение KНυ определяют по формуле:
KНυ = ,
где |
KV∆ - коэффициент, учитывающий влияние внутренних динамических нагрузок на данной ступени; KVе – коэффициент, учитывающий влияние внешних динамических нагрузок на данной ступени. |
Значения коэффициентов KV∆ и KVе определяют по графикам.
Тогда получаем:
KНυ = = 1,029