- •Кафедра «Основы конструирования машин»
- •Расчет зубчатой цилиндрической передачи с прямыми зубьями.
- •1. Выбор материалов.
- •2. Определение допускаемых напряжений.
- •2.1 Допускаемые контактные напряжения при расчете на сопротивление усталости.
- •2.2 Допускаемое напряжение при расчете на сопротивление усталости при изгибе.
- •Проектировочный расчет зубчатой цилиндрической передачи.
- •Расчет сил, действующих в зацеплении.
- •Проверочный расчет.
- •3.1 Условие прочности для шестерни.
- •Расчет поликлиновой ременной передачи.
2. Определение допускаемых напряжений.
2.1 Допускаемые контактные напряжения при расчете на сопротивление усталости.
1. Число циклов перемены напряжений за весь срок службы передачи.
NHE1= 60 * tч* n1= 60 * 104* 950 = 570 * 106;
NHE2= NHE1 / u = 570 * 106/ 2,06 = 276,7 * 106.
2. Базовое число циклов.
NH0= 6,8 * 107.
3. Коэффициенты долговечности.
KHL1(2) = 6NH01(2)/NHE1(2)
Т.к. NHE1(2)> NH0KHL1(2)= 1
4. Пределы контактной выносливости.
Hlim= 1,7 * HHRC+ 200 = 1,7 * 47,5 + 200 = 1007,5 МПа
5. Коэффициент.
SH1(2)= 1,1.
6. Допускаемые контактные напряжения шестерни и колеса.
[]H1(2)=Hlim* KHL1(2)* zR* zv/ SH1(2)
zR= zv= 1
[]H1= 1007,5 * 1 * 1 * 1 / 1,1 = 915,9 МПа
[]H2= 1007,5 * 1 * 1 * 1 / 1,1 = 915,9 МПа
7. Расчетное допускаемое напряжение
[]H = []H1 = []H2 = 915,9 Мпа
2.2 Допускаемое напряжение при расчете на сопротивление усталости при изгибе.
1. Пределы выносливости при изгибе.
Flim= (500 + 550) / 2 = 525 МПа
2. Наработки и базовое число циклов
NFE1= NHE1= 570 * 106
NFE2= NHE2= 276,7 * 106
NF0 = 4 * 106
3. Коэффициент запаса
SF1(2)= 1,7
4. Коэффициент долговечности
NFE1 > NF0; NFE2 > NF0 => KFL= 1.
5. Допускаемое напряжение изгиба шестерни и колеса.
[]F1(2)=Flim* YR* Yz* Y* Y * KFC* KFL / SF1(2)
[]F1= 525 * 1 * 1 * 1 * 1 * 1 * 1 / 1,7 = 308,8 Мпа
[]F2= 525 * 1 * 1 * 1 * 1 * 1 * 1 / 1,7 = 308,8 МПа
[]F= 308,8 МПа
Проектировочный расчет зубчатой цилиндрической передачи.
1) Определение диаметра шестерни, исходя из контактной выносливости зубьев.
dH1= Kd 3T1*KH*(u+1)/(u*bd*[]2H)
Kdвспомогательный коэффициент для стали
Kd= 770 МПа1/3– для прямозубой передачи
bd= 7…8/z1= 8/25 = 0,32
KH- коэффициент распределения нагрузки по длине зуба, выбирается по таблице, в зависимости от критериев:
- значение bd
- H1(2)– твердости зубьев
- Расположение шестерни относительно опор
- Относительная жесткость вала
KH = 1,12
dH1 = 770*3 37,86*1,12*(2,08+1)/(2,08*0,32*(915,9)2) = 47,44 мм
2) Определение расчетного модуля, исходя из контактной выносливости.
mH = (dH1/z1) cos= 47,44/25 * cos 0 = 1,89
3) Определение расчетного модуля, исходя из изгибной выносливости зубьев шестерни
mF= Km*3T1* KF*YF1/(bd*z12* []F)
Km= 13,8 – для прямых зубьев
YF1– коэффициент формы зуба, выбирается по таблице, в зависимости от эквивалентного числа зубьев
YF1= 3,9
KFвыбирается так же, как и KHи равен KF= 1,2
mF= 13,8*337,86*1,2*3,9/(0,32*252*308,8)= 1,96
4) Больший из двух модулей округляем по стандартному ряду.
m = 2
5) Определение геометрических параметров передачи.
5.1 Межосевое расстояние
a= m*(z1+z2)/(2*cos)= 2*(25+52)/2= 77 мм
5.2 Делительный диаметр
d1(2)= m*z1(2)/ cos
d1= 2 * 25 = 50 мм
d2= 2 * 52 = 104 мм
5.3 Ширина зубчатого венца
b2= d1*bd= 0,32*50 = 16 мм
b1= 20 мм
5.4 Диаметр вершин
da1(2)= d1(2)+ 2*m
da1= 50+4 = 54 мм
da2= 104+4 = 108 мм
5.5 Диаметр впадин
df1(2)= d1(2)– 2,5 * m
df1= 50 - 5 = 45 мм
df2 = 104 – 5 = 99 мм
№ |
параметр |
Обозн. |
Шестерня |
Колесо |
1 |
Модуль |
m |
2 | |
2 |
Угол наклона зубьев |
b |
0 | |
3 |
Межосевое расстояние |
aw |
77 | |
4 |
Ширина зубчатого венца |
b |
20 |
16 |
5 |
Число зубьев |
z |
25 |
52 |
6 |
Делительный диаметр |
d |
50 |
104 |
7 |
Диаметр вершин |
da |
54 |
108 |
8 |
Диаметр впадин |
df |
45 |
99 |