- •Расчёт зубчатых цилиндрических передач
- •Вологда
- •Введение
- •Материалы и допускаемые напряжения зубчатых передач
- •Материалы зубчатых передач
- •Механические характеристики сталей для изготовления зубчатых колёс
- •1.2 Допускаемые контактные напряжения
- •Длительные пределы выносливости нlimв и Flimв, коэффициенты безопасности Sн и sf, максимальные допускаемые напряжения []нmax и []Fmax
- •1.3 Допускаемые напряжения на изгиб
- •Расчет закрытой цилиндрической зубчатой передачи
- •2.1 Предварительное значение межосевого расстояния
- •Рекомендуемые значения ва
- •Рекомендуемые степени точности передач
- •Коэффициент кн
- •Коэффициент Кнv
- •2.2 Рабочая ширина венца
- •2.3 Модуль передачи
- •Коэффициент кf для косозубых и шевронных колёс
- •Коэффициент кf
- •Коэффициент кFv
- •Коэффициент формы зуба yf
- •2.13 Проверка передачи на кратковременную пиковую нагрузку
- •2.13.1 Максимальное напряжение изгиба в зубьях зубчатых колёс
- •2.14 Силы, действующие в зацеплении
- •Особенности расчета открытых цилиндрических зубчатых передач
- •Список использованной литературы
- •Оглавление
- •1. Материалы и допускаемые напряжения зубчатых передач 3
- •2. Расчет закрытой цилиндрической зубчатой передачи 8
- •3. Особенности расчета открытых цилиндрических зубчатых передач 19
Коэффициент Кнv
Степень точности |
Твёрдость поверхности зубьев |
Окружная скорость v (vm), м/с |
|||||
1 |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
||
6 |
а |
|
|
|
|
|
|
б |
|
|
|
|
|
|
|
7 |
а |
|
|
|
|
|
|
б |
|
|
|
|
|
|
|
8 |
а |
|
|
|
|
|
|
б |
|
|
|
|
|
|
|
9 |
а |
|
|
|
|
|
|
б |
|
|
|
|
|
|
|
Примечание: в числителе - прямозубые колёса, в знаменателе - косозубые колёса.
2.2 Рабочая ширина венца
Рабочая ширина колеса b2=baaw, мм.
Ширина шестерни b1=b2+(2…4), мм (2.6)
Полученные значения b1 и b2 округляют до ближайших значений.
2.3 Модуль передачи
Значение модуля определяют по эмпирической зависимости с последующей проверкой на изгибную выносливость. При твёрдости рабочих поверхностей зубьев шестерни и колеса НВ 350.
m = (0,01…0,02)aw (2.7)
При твёрдости рабочей поверхности зубьев шестерни Н1>HRC 45 и колеса Н2НВ 350.
m = (0,0125…0,025)aw (2.8)
При твёрдости рабочих поверхностей зубьев шестерни и колеса НRC 45, но менее HRC 60.
m = (0,016…0,0315)aw (2.9)
Для передач с твёрдостью зубьев >HRC 60 значение модуля устанавливают из расчёта на изгиб. Принятое значение модуля должно соответствовать стандартному по ГОСТ9563-60:
1-й ряд: 1; 1,25; 1,5; 2,2; 2,5; 3,0; 4,0; 5,0; 6,0; 8,0; 10 мм.
2-й ряд: 1,125; 1,375; 1,75; 2,25; 2,75; 3,5; 4,5; 5,5; 7,0; 9,0 мм.
Для силовых передач m<1,5 мм принимать нежелательно.
2.4 Угол наклона зубьев
Косозубая передача:
(2.10)
и определяют Cosmin с точностью до 0,0001.
Для шевронных передач min=25.
2.5 Суммарное число зубьев
Прямозубая передача:
(2.11)
Косозубая передача:
(2.12)
Рекомендуемые значения угла =720 - косозубые передачи, 2540 - шевронные передачи.
Полученное значение Z округляют в меньшую сторону до целого числа.
2.6 Действительное значение угла наклона зуба
,
(2.13)
2.7 Число зубьев шестерни и колеса
Расчётное число зубьев шестерни находят как:
(2.14)
при этом Z'1 округляют до целого числа Z1.
Zmin=17 - прямозубые колёса; Zmin=17Cos3 - косозубые и шевронные колёса.
Z2 = Z - Z1 (2.15)
2.8 Фактическое значение передаточного числа
,
точность
вычислений 0,01
В силовых передачах фактическое передаточное число не должно отличаться от заданного более чем на 4%.
2.9 Геометрические параметры передачи
2.9.1 Диаметры делительных окружностей с точностью до 0,01 мм
,
(2.16)
Проверка: d1 + d2 = 2aw
2.9.2 Диаметр вершин зубьев для колёс с внешним зацеплением
da1 =d1 + 2m, da2 =d2 + 2m (2.17)
Для колёс с внутренними зубьями:
da2 =d2 - 2m
2.9.3 Диаметр впадин зубьев для колёс с внешними зубьями
df1 = d1 – 2,5m, df2 = d2 – 2,5m (2.18)
Для колёс с внутренними зубьями:
df2 = d2 + 2,5m
2.10 Окружная скорость колёс
,
м/с
(2.19)
2.11 Проверка передачи на контактную выносливость
,
МПа
(2.20)
где Z - (см. п. 2.1); аw - (см. п. 2.1), мм; U - (см. п. 2.8); b2 - (см. п. 2.2); Т2 (Нм) - момент кручения на валу колеса рассчитываемой передачи; Кн - уточняется по рис.2.1 в соответствии с окружной скоростью v (п. 2.10).
Допускается н>[]н в пределах 5%.
2.12 Проверка зубьев на изгибную выносливость
Напряжение в опасном сечении зуба колеса:
,
МПа
(2.21)
где Т2 - момент кручения на валу колеса рассчитываемой передачи, Нм; U - фактическое значение передаточного числа (п.2.8); b2, m, aw - в мм; КF - коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями, выбирается по табл. 2.6 в зависимости от степени точности передачи, для прямозубых колёс Кн=1.
КF - коэффициент, учитывающий распределение нагрузки по ширине венца.
Для прирабатывающихся прямозубых, а также косозубых и для прямозубых конических колёс значение КF определяют по зависимости:
(2.22)
где КoF выбирают по табл.2.7.
Таблица 2.6
