
ци
.rtf
Расчёт
цилиндрической прямозубой передачи
1.
Ввод исходных данных для расчета
а)
вращающий момент на валу колеса
б)
скорость врашения колеса
в)
передаточное число
г)
число лет работы,
коэффициент
годовой нагрузки -
коэффициент
суточной нагрузки -
д)
циклограмма нагружения
об/мин.
часов
Введите
параметры циклограммы:
2.
Выбор материалов зубчатых колес и
определение допускаемых напряжений.
Материалы
для зубчатых колес, виды их термообработки
и механические характеристики.
Таблица
1.
HB
Введите
выбранные материалы шестерни :
колеса:
HB
Введите
предел текучести:
МПа
МПа
Введите
временный
предел
прочности:
МПа
МПа
Для
выбранных материалов шестерни и колеса
из таблицы 1 выберите прочностные
параметры:
а)
предел контактной выносливости,
соответствующий базовому числу циклов
Nно :
МПа
МПа
б)коэффициент
безопасности:
в)
предел выносливости зубьев по напряжениям
изгиба
МПа
МПа
г)
коэффициент безопасности
д)
коэффициент, учитывающий шероховатость
переходной поверхности зуба
Из
таблицы 2 выбирается коэффициент,
учитывающий шероховатость поверхностей
колес.
Коэффициент,
учитывающий шероховатость рабочих
поверхностей зубьев
Таблица
2.
Для
шестерни и колеса по таблице 2 выберите
и введите значения ZR
:
По
таблице 3 выберите значения базовых
чисел циклов напряжений для шестерни
и колеса
Базовое
число циклов напряжений.
Таблица
3.
Эквивалентное
число циклов напряжений вычисляется
по формуле
(2.1)
Используя
полученные данные, вычисляем коэффициенты
долговечности :
;
При
этом должно выполняться условие :
Если
Если
,
то принимаем
=1
,
то принимаем
=2.4
В
итоге, используя введенные параметры,
находим допускаемое контактное
напряжение [H]1
для шестерни и [H]2
для колеса :
(2.2)
Мпа
Мпа
В
качестве расчетного применяется меньшее
из [H]1
и [H]2
Мпа
Кроме
расчета допускаемых контактных
напряжений проводят расчет допускаемых
напряжений на усталость по напряжениям
изгиба
Необходимо
выбрать значение коэффициента KFC,
учитывающего влияние двухсторноннего
приложения нагрузки. При односторонней
нагрузке KFC
=1,
при
реверсивной нагрузке KFC
=0,7...
0,8.
Выберите
необходимое значение коэффициента :
Базовое
число циклов напряжений для всех сталей
одинаково
Максимальный
длительно действующий момент:
Эквивалентное
число циклов :
(2.4)
(2.5)
Коэффициент
долговечности определяется в зависимости
от твердости материала
При
этом должно выполняться условие :
при
НВ<350 и
при
НВ>350
Если
Если
В
итоге, используя введенные параметры,
находим допускаемые напряжения при
расчете на усталость по напряжениям
изгиба :
МПа
МПа
(2.7)
3.
Проектный расчёт на контаутную
выносливость
Межосевое
расстояние определяют по формуле:
где
-
вспомогательный коэффициент, для
стальных прямозубых
колёс
=490;
u-
передаточное число;
(3.1)
Рекомендуемое
значение коэффициента
для редукторов общего назначения
Ваши
данные по твердости рабочих поверхностей
зубьев:
Задайтесь
значением коэффициента
для
рассчитываемого редуктора
Значения
коэффициентов
(числитель)
и
Ваши
данные
(3.2)
мм.
мм.
,
то принимаем
=1
,
то принимаем
=2
=
*(u+1)*
, мм.,
-
врашающий момент на колесе, Н*м.;
-
коэффициент ширины колеса относительно
межосевого расстояния
(таб.4);
-
коэффициент, учитывающий неравномерность
распределения
нагрузки по ширине зубчатого венца
(Таблица5).
(знаменатель)
Минимально
необходимая ширина колеса:
мм.
Округлите
полученную величину в большую сторону
до приемлемой величины:
мм.
Стандартные
значения модулей зубчатых колёс
Таблица
6
4.
Геометрический расчёт передачи
Ширина
шестерни
мм.
округлить
до стандартного в соответствии с
Таблицей 6
Модуль
нормальный
мм.
мм.
Суммарное
число
зубьев
Числа зубьев шестерни
и колеса после округления
Число
зубьев
шестерни
Число
зубьев
колеса
Фактическое
передаточное
число
Отклонение
передаточного
числа
%
Делительное
межосевое
расстояние
мм.
Угол
исходного
производящего
контура
инструмента
Угол
зацепления
Коэффициенты:
суммы
смещений
воспринимаемого
смещения
уравнительного
смещения
=(0.01...0.02)*
Относительное
смещение
Делительные
диаметры
мм.
мм.
Диаметры
вершин
зубьев
мм.
мм.
Диаметры
впадин
зубьев
мм.
мм.
Кинематические
параметры передачи:
Передаточное
число
Окружная
скорость в зацеплении
(4.1)
м/с
В
зависимости от окружной скорости v по
табл.7 назначают степень точности
передачи
Ваши
данные
м/с
Степень
точности передачи-8
Сила
в зацеплении:
Окружная
(4.2)
Н
Радиальная
(4.3)
Н
Осевая
Н
(4.4)
5.Проверочный
расчёт на контактную
выносливость
Для
полюса зацепления расчётное контактное
напряжение определяется по
формуле
где
зубьями
(для прямозубых передач
=1);
(5.1)
(Таблица
8);
=
*
*
-
коэффициент, учитывающий распределение
нагрузки между
-
коэффициент динамической нагрузки,
возникающий в зацеплении
-
числовой коэффициент (для стальных
прямозубых колёс К1=310);
Ваши
данные
м/с
Мпа
-
условие прочности
Мпа
6.Проверочный
расчёт на выносливость по напряжениям
изгиба
Расчётное
напряжение изгиба на переходной
поверхности зуба шестерни определяется
по формуле:
где
для
прямозубых передач
=1;
-
коэффициент, учитывающий неравномерность
распределение нагрузки по ширине
зубчатого венца (Таблица 5);
Значения
коэффициента
Ваши
данные
м/с
Значения
коэффициентов формы зуба
и
Ваши
данные
Для прямозубых передач
МПа
МПа
Условие
прочности зубьев колеса по напряжениям
изгиба:
(6.2)
Мпа
Мпа
=
,
(6.1)
- коэффициент, учитывающий распределение
нагрузки между зубьями;
-коэффициент
динамической нагрузки (Таблица 9);
-
коэффициент формы зуба шестерни (Таблица
10);
-
коэффициент, учитывающий повышение
изгибной прочности косого зуба по
сравнению с прямым
(
=1).