
- •2 Расчет зубчатых передач редуктора
- •2.1 Расчет зубчатой передачи 3-4 на прочность
- •2.1.1 Проектный расчет на сопротивление усталости рабочей поверхности зубьев колес передачи 3 – 4 по контактным напряжениям
- •2.1.1.1 Определение усилия коэффициента ширины венца шестерни и колеса
- •2.1.1.2 Определение коэффициента неравномерного распределения нагрузки по длине контактных линий
- •2.1.1.3 Определение расчетного допускаемого контактного напряжения
- •2.1.3 Расчет рабочих поверхностей зубьев колес на статическую прочность по контактным напряжениям
- •2.1.4 Проверочный расчет на сопротивление усталости зубьев колес по напряжениям изгиба
- •2.1.5 Расчет зубчатых передач по программе zub
2.1.3 Расчет рабочих поверхностей зубьев колес на статическую прочность по контактным напряжениям
При действии на зубья кратковременных перегрузок требуется проверка рабочих поверхностей зубьев на контактную прочность по максимальному контактному напряжению:
, где
–
максимальное
расчетное напряжение при перегрузке
зубьев максимальным моментом
;
–
допускаемое
максимальное напряжение для зубьев,
Па;
–
расчетное контактное
напряжение.
Для зубьев зубчатых
колес с термообработкой нормализацией,
улучшением или объемной закалкой с
отпуском
,
где
– предел текучести материала зубьев
при растяжении;
из технического задания равняется 900 МПа.
– кратность
моментов электродвигателя, где
– пусковой момент,
– номинальный момент.
Согласно таблице 24.9 [1, c.459] = 2,2;
Расчеты показали, что назначенные размеры зубчатой передачи удовлетворяют условиям статической прочности.
2.1.4 Проверочный расчет на сопротивление усталости зубьев колес по напряжениям изгиба
Согласно 12.69 [2, c.188]:
Согласно [2, c.189]:
=1;
Согласно [2, c.190]:
;
Согласно 12.23 [2,
c.189]:
=
4,1;
;
Согласно 12.17б [2,
c.181]:
=1,19;
Согласно 12.18 [2,
c.183]:
=1,29;
Согласно табл.12.5
[2, c.191]:
=1,03;
Согласно [2, c.195]:
;
Согласно CT
CЭВ
229 – 75 [2, c.195]:
=100мм
для нашего случая;
Принимаем значение
=
1,175 смотри пункт 2.1.1.3.
Согласно [2, c.191]:
=
1,7;
Согласно таблице
12.6 [2, c.192]:
=
750;
Согласно 12.74 [2,
c.191]:
где
– базовое число
циклов напряжений,
согласно
[2, c.191]:
4*106;
–
эквивалентное
число циклов напряжений.
Согласно 12.75 [2,
c.191]:
– число
одинаковых зубчатых колес, сцепляющихся
с рассчитываемым зубчатым колесом.
Согласно [2, c.191]: = 1;
– частота вращения
рассчитываемого зубчатого колеса.
Согласно пункту
1.3
об/мин;
– продолжительность
работы передачи под нагрузкой за
расчетный срок службы;
Согласно пункту 2.1.1.3 =24.528 час.
Теперь найдем
:
1,234.
Согласно [2, c.190]:
=
1;
Расчеты показали, что проверочный расчет на сопротивление усталости зубьев колес по напряжениям изгиба удовлетворяет условию прочности.
2.1.5 Расчет зубчатых передач по программе zub
При расчете передачи 3 – 4 по программе ZUB были получены следующие данные: межосевое расстояние aw3-4 = 85 мм; передаточное число u3-4 = 5,37; крутящий момент TIV = 218,8 Н*м; числа зубьев шестерни и колеса 18 и 99 соответственно; начальный диаметр шестерни dw3 = 27,69; начальный диаметр колеса dw4 = 152,31 мм.
При повторном прогоне программы при попытке уменьшить межосевое расстояние до 80 мм, значение крутящего момента TIV стало меньше и данные результаты не удовлетворяют заданному условию.
Таким образом, результаты, полученные при первом прогоне программы, берем за проектные.
При использовании программы ZUB при расчете передачи 1 – 2 были получены следующие результаты, а именно: передаточное число u1-2 = 9,94; межосевое расстояние aw1-2 = 67 мм; крутящий момент ТIII = 40,5 Н*м.
При повторном прогоне программы при попытке уменьшить aw1-2 до 60 мм крутящий момент ТIII получился меньше заданного, следовательно расчеты при межосевом расстоянии равным 67 мм удовлетворяют заданным условиям.
Как в случае передачи 3 – 4, результаты, полученные при использовании программы ZUB для передачи 1 – 2, берем за проектные.
Более подробные значения для передач смотри в бланке программы ZUB, приложение 2.
Расхождения результатов, полученных методическим расчетом, с результатами, полученных при использовании программы ZUB, объясняется тем, что в программе значения коэффициентов были взяты более точно, а так же тем, что согласно техническому заданию необходимо было округлять значения межосевых расстояний до целых, кратных 0 и 5.