
- •Оренбург 2005
- •Содержание с.
- •1 Введение
- •2.1 Исходные данные
- •2.2 Выбор материала зубчатых колес
- •2.3 Режимы работы передачи
- •2.4 Число циклов перемены напряжений
- •2.5 Допускаемые контактные и изгибные напряжения
- •2.6 Допускаемые предельные напряжения для проверки прочности передачи при действии кратковременной пиковой нагрузки
- •2.7 Коэффициенты, применяемые при расчете передачи на выносливость
- •Уточнение расчетных параметров и размеров передачи
- •Проверка зубьев на изгибную выносливость
- •Основные геометрические размеры зубчатых колес
- •2.12 Силы, действующие в зацеплении
- •2.13 Проверка передачи на кратковременную пиковую нагрузку
- •3.3 Расчетные напряжения изгиба
- •3.4 Проверка передачи на кратковременную пиковую нагрузку
- •3.5 Основные геометрические размеры колес
- •3.6 Силы, действующие в зацеплении
- •4 Пример расчета закрытой цилиндрической передачи
- •4.1 Исходные данные для расчета
- •4.3 Определение основных параметров передачи
- •Рабочая ширина колеса
- •Уточнение расчетных параметров передачи и проверочный расчет на контактную прочность зубьев
- •Проверка зубьев на изгибную выносливость
- •5.2 Выбор материалов и определение допускаемых напряжений
- •Для шестерни:
- •5.3 Определение основных параметров передачи
Уточнение расчетных параметров и размеров передачи
Уточняется окружная скорость
,
м/с;
где
,
мм делительный
диаметр шестерни.
2.9.2 Уточняются коэффициенты динамичности нагрузки и коэффициенты нагрузки
Уточняем коэффициенты динамичности нагрузки: при расчете на контактную выносливость KHV и при расчете на изгибную выносливость KFV по таблицам 10 и 11 и затем определяем коэффициенты нагрузки:
КH = КHαКHβКHV; КF = КFαКFβКFV.
Уточняется значение допускаемого контактного напряжения
Определяем значение коэффициента по формулам
, при H < 350HB;
, при H > 350HB.
Уточняем значение допускаемого контактного напряжения:
Определяется расчетное контактное напряжение
Для прямозубой передачи:
.
Для косозубой передачи:
.
Примечание
Знак
«+» в формуле
для внешнего зацепления, а знак «»
для внутреннего зацепления.
Отклонение расчетного контактного напряжения Н от допускаемого []HV:
должно быть в пределах от 5 % (перегрузка) до +10 % (недогрузка).
Проверка зубьев на изгибную выносливость
Напряжения изгиба в зубьях колеса
Для прямозубых передач:
.
Для косозубых передач:
.
В данных формулах:
коэффициент
нагрузки при расчете на изгибную
выносливость (см. раздел 2.9.2);
допускаемое
напряжение при расчете на изгибную
выносливость (см. раздел 2.5.2);
коэффициент,
учитывающий наклон зуба:
;
коэффициент,
учитывающий неравномерность распределения
нагрузки между зубьями, для косозубых
и шевронных передач при ширине венца
колеса
коэффициент
принимается в соответствии с ГОСТ
21354-87 по таблице 14;
коэффициент,
учитывающий форму зуба и определяемый
в зависимости от эквивалентного числа
зубьев для косозубых и шевронных передач
,
для прямозубых передач
:
- для колес с внешними зубьями при коэффициенте смещения X=0:
для колес внутреннего зацепления при коэффициенте смещения X=0 значение находится по таблице 13.
Таблица 13 – Значения для колес внутреннего зацепления
|
40 |
45 |
50 |
56 |
63 |
71 |
|
4,02 |
3,95 |
3,88 |
3,84 |
3,80 |
3,75 |
Таблица 14 – Значения для косозубых и шевронных колес
Степень точности |
6 |
7 |
8 |
|
0,72 |
0,81 |
0,91 |
2.10.2 Напряжения изгиба в зубьях шестерни
Эквивалентное число зубьев шестерни:
- для косозубых и шевронных передач
;
- для прямозубых передач
.
Коэффициент, учитывающий форму зубьев шестерни при коэффициенте смещения X=0:
Напряжение в опасном сечении зуба шестерни
Основные геометрические размеры зубчатых колес
Диаметры делительных окружностей
Диаметр делительной окружности шестерни:
Диаметр делительной окружности колеса:
.
Примечание –
Для прямозубых передач
Точность определения
диаметров делительных окружностей
должна быть не менее 0,001 мм. После
определения значений
и
необходимо убедиться в том, что:
для внешнего зацепления
;
для внутреннего зацепления
.
Диаметры окружностей вершин зубьев
Диаметр окружности вершин зубьев шестерни:
.
Диаметр окружности вершин зубьев колеса:
- для передачи с внешним зацеплением
- для передачи с внутренним зацеплением
Диаметры окружностей впадин зубьев
Диаметр окружности впадин зубьев шестерни
Диаметр окружности впадин зубьев колеса:
- для передачи с внешним зацеплением
- для передачи с внутренним зацеплением