2.20 Как выбирается ширина зубчатого зацепления?
Ширина зубчатого зацепления bw определяется в зависимости от межосевого расстояния bw=Ψba∙aw
где Ψba - коэффициент ширины венца колеса, выбираемый из стандартного ряда:
0,16; 0,25; 0,315; 0,4; 0,5; 0.63; 0,8; 1,0 – в зависимости от расположения шестерни относительно опор:
при симметричном расположении Ψba = 0,315 …0,5;
при несимметричном расположении Ψba = 0,25 … 0,4:
при консольном Ψba = 0,16 … 0,25;
для шевронных и раздвоенных косозубых передач Ψba = 0.4 …0,63.
[2, с.40]
3. Расчет и конструирование валов
3.1 Что такое проектный расчет валов, как он выполняется?
На первом этапе конструирования вала определяют диаметр наименьшего сечения вала из расчета на кручение по пониженным допускаемым напряжениям. Наименьший диаметр для быстроходного и тихоходного валов имеет сечение на хвостовике вала, для промежуточных валов – сечение в месте установки подшипников. Диаметр наименьшего сечения определяют по формуле
где Т – крутящий момент на валу, Нм; [τk] - пониженные допускаемые напряжения на кручение, МПа
,
здесь σв - предел прочности материала вала, МПа.
Полученный диаметр вала округляют до ближайшего большего числа из ряда нормальных линейных размеров.
3.2 Какие внешние нагрузки действуют на вал и учитываются при прочностных расчетах?
На вал действую крутящий момент и силы в зубчатом зацеплении. К хвостовику вала приложены консольные силы, вызванные давлением со стороны ременной или цепной передач, или нагрузки от муфт, вызванные несоосностью соединяемых валов.
3.3 Что является конечным результатом уточненного расчета валов?
Конечным результатом уточненного расчета валов является определение суммарного коэффициента запаса прочности S в опасном сечении и сопоставление его с допускаемым значением.
3.4 Критерии работоспособности валов и осей?
Основными критериями работоспособности валов и осей являются прочность и жесткость.
Под прочностью понимаем оценку соотношения действительного и допускаемого напряжений. Проверочные расчеты включают расчеты на усталостную и статическую прочность.
Под жесткостью понимаем оценку соотношения действительных и допускаемых упругих перемещений вала (прогибы и углы поворота).
3.5 Что такое опасное сечение вала? Показать опасные сечения на диаграммах изменения запаса прочности.
Опасным называется такое сечение вала, запас прочности в котором минимален.
На диаграмме запаса прочности (рис. 3.5) снижение запаса прочности наблюдается на участках с отклонением геометрии вала от гладкой цилиндрической формы (шпоночные пазы, галтели, места посадки подшипников).
3.6 Какой цикл изменения напряжения принимается при расчете запаса прочности по нормальным напряжениям? Как определяются амплитудные и средние напряжения циклов?
При расчете запаса прочности по нормальным напряжениям для прямозубых передач принимается симметричный цикл изменения напряжений, для косозубых и шевронных – асимметричный цикл.
Амплитудные напряжения σа = Ми/Wx ,
где Ми - суммарный изгибающий момент, Wx - момент сопротивления при изгибе (осевой).
,
где МГ - изгибающий момент в горизонтальной плоскости, МВ - изгибающий момент в вертикальной плоскости.
Средние напряжения σm = N / A ,
где N - продольная сила, А – площадь поперечного сечения.
[2, с.161 – 162]