- •1. Коробка відбору потужності пожежного автомобіля та її конструктивна особливість
- •2. Розрахунок коробки відбору потужності
- •2.1. Кінематичний аналіз квп
- •2.2. Розрахунок на міцність зубїв зубчастих передач
- •2.2.1.Розрахунок на контактну міцність зубчастої передачі
- •2.2.2. Розрахунок на міцність зубчастої передачі
- •При згинанні
- •2.3. Визначення допустимих напружень
- •3. КомпоновУвання зубчастої передачі квп
- •4. Перевірочний розрахунок вихідного вала
- •4.1. Основний розрахунок вала
- •4.2. Розрахунок вала на витривалість
- •4.3. Розрахунок сполучень вал-маточина
- •5. Розрахунок шпонкового з'єднання
- •6. Розрахунок шліцьового з'єднання
- •7. Розрахунок підшипників кочення
- •8. Конструювання квп
- •8.1. Конструювання вала
- •8.2. З’єднання зубчастих колІс з валами
- •8.3. Конструювання підшипникових вузлів
- •8.4. Кріплення кришок
- •8.5. Змащення
- •8.6. Шліцьовий вал. Муфти
- •8.7. Втулки та кільця
- •9. Робоча документація проекту
- •9.1. Загальні правила виконання креслень
- •9.2. Складання специфікацій
- •9.3. Конструкторська документація проекту
- •Навчальне видання
- •Прикладна механіка розділ «деталі машин»
- •Відділення редакційно-видавничої діяльності Університету цивільного захисту України
- •61023, Харків, вул. Чернишевська, 94
2.2.1.Розрахунок на контактну міцність зубчастої передачі
Розглядається визначення контактного напруження в полюсі зачеплення 2-го та 3-го зубчастих коліс за формулою
, (2.18)
в якій та - відповідно спеціальні та загальні коефіцієнти для розрахунку на контактну міцність, на що вказує наявність літери в позначенні коефіцієнтів, - ширина 3-го колеса, яка приймається рівною , мм, - окружна сила на ділильному циліндрі, Н, визначається за формулою (крутний момент має розмірність Нм, діаметр ділильного кола - мм, що зумовлює появу множника 103)
(2.19)
Коефіцієнт, що враховує механічні властивості спряжених 2-го та 3-го зубчастих коліс, , Па1/2, визначається
. (2.20)
За умов та =0,3 приймають , що для сталі при =2,1105 МПа остаточно дає 190103 Па1/2.
Коефіцієнт, що враховує форму спряжених поверхонь зуб'їв в полюсі зачеплення, , визначається за формулою (якщо )
. (2.21)
Коефіцієнт, що враховує сумарну довжину контактних ліній, , залежить, по-перше, від коефіцієнту торцевого перекриття , по-друге, від коефіцієнту осьового перекриття . Для визначення першого з них потрібно зробити певні попередні розрахунки, а саме визначити кути профілю зуба в точках на окружностях вершин
, . (2.22)
Далі визначаються складові коефіцієнту торцевого перекриття, сума яких і дає остаточне значення
, , (2.23)
.
Коефіцієнт осьового перекриття ( - осьовий крок, мм) є добавкою, на яку збільшується загальний коефіцієнт перекриття,
, де , . (2.24)
З урахуванням отриманих значень визначається сумарний коефіцієнт перекриття . Для косозубих передач коефіцієнт
, для ; (2.25)
, для .
Окружна швидкість обертання зубчастих коліс та , м/с ( , - в мм, , - в об/хв.) на ділильному колі за умов відсутності ковзання має бути однаковою , хоча деякі неістотні розбіжності можуть бути внаслідок похибок округлення. Залежно від швидкості (15 30 м/с для косозубої передачі) за нормами плавності обирається 7-ий ступінь точності (за ГОСТ 1643-81) та в подальшому позначається =7.
Коефіцієнт, що враховує вплив виду зубчастої передачі та модифікації профілю головок зубїв, для косих зубїв при твердості зубчастих коліс і дорівнює =0,004. Коефіцієнт, що враховує вплив різниці кроків зачеплення зубїв 2-го та 3-го коліс, , обирається за Таблицею 2.1.
Таблиця 2.1.
Модуль , мм |
Ступінь точності за нормами плавності |
|||||
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
До 3,55 |
28 |
38 |
47 |
56 |
73 |
100 |
3,55….10 |
31 |
42 |
53 |
61 |
82 |
110 |
Вище 10 |
37 |
48 |
64 |
73 |
100 |
135 |
Твердість зубчастих коліс визначається в одиницях (твердість за Бринеллем, розмірність – Па), (твердість за Віккерсом, розмірність – Па), (твердість за Роквеллом, безрозмірна величина). Питома окружна динамічна сила має розмірність Н/мм ( - м/с, - мм) і використовується при обчисленні динамічної добавки
, . (2.26)
Остання, в свою чергу, необхідна для визначення коефіцієнта, що враховує динамічне навантаження, яке виникає в зачепленні, . Коефіцієнт, що враховує розподіл навантаження між зубями, , визначається відповідно до окружної швидкості та ступеня точності з графіку на Рисунку 2.2.
Рисунок 2.2.
Для розрахунку коефіцієнта, що враховує нерівномірність розподілу навантаження по довжині контактних ліній, , необхідно визначити коефіцієнти ширини зубчастого вінця відносно діаметрів
, . (2.27)
Зважаючи на отримані значення та твердість зубчастих коліс ( і ), а також їхнє розташування відносно опор (симетричне), можна користуватися методикою визначення зазначеного коефіцієнта з графіка на Рисунку 2.3.
Рисунок 2.3.
Отже, розрахунки всіх коефіцієнтів, необхідних для обчислення контактного напруження в полюсі зачеплення, на цьому завершено, що дозволяє за формулою (2.18) визначити .