4. Определение сил, действующих в зацеплении передачи
Силы, действующие в зацеплении цилиндрической зубчатой передачи, рассчитываем по (52)…(54):
окружная сила
;
радиальная сила
;
осевая сила
.
5. Проверочный расчёт передачи на сопротивление усталости по контактным напряжениям
Находим по (56) действительное значение окружной скорости в передаче
.
Как и
значение
.
Поэтому определённые ранее значения
степени точности передачи и коэффициента
нагрузки
оставляем без изменений.
Проверочный расчёт передачи на усталостную контактную прочность проводим из условия верности неравенства (55). Его левая часть равна
,
где
- для косозубых цилиндрических передач;
- вращающий момент на валу шестерни,
который составил
;
- коэффициент полезного действия закрытой цилиндрической зубчатой передачи.
При
и
,
нет необходимости в уточнении ранее
принятых значений коэффициентов
и
,
а, следовательно, и величины
.
Проверяя неравенство (55), имеем
,
т.е. условие контактной усталостной прочности передачи выполнено. При этом
.
6. Проверочный расчёт передачи на сопротивление усталости по напряжениям изгиба зубьев колёс
При окружной
скорости
определённое ранее значение коэффициента
нагрузки
оставляем без изменений.
Рассчитав согласно (59) эквивалентные числа зубьев шестерни и колеса
,
,
определяем при
коэффициентах смещения
по табл. 15.значения коэффициентов формы
зуба
и
.
Проверочный расчёт проводится отдельно для шестерни и колеса в соответствии с (57) и (58):
.
где коэффициент , учитывающего угол наклона зуба в косозубой передаче, вычислен по (60)
,
а коэффициент перекрытия зубьев для косозубой передачи .
Полученные результаты подтверждают выполнение условия усталостной прочности передачи по напряжениям изгиба зубьев её колёс.
7. Проверочный расчёт передачи на прочность зубьев
при действии пиковой нагрузки
Для предотвращения остаточных деформаций или хрупкого разрушения зубьев проводим проверочные расчёты передачи на прочность зубьев при действии пиковой нагрузки по (61)…(63)
,
,
.
Выполнение всех трех неравенств говорит о том, что прочность зубьев при действии пиковой нагрузки достаточна.
Выводы
Положительные результаты всех проверочных расчётов свидетельствуют о том, что спроектированная передача работоспособна в заданных условиях эксплуатации.
ЛИТЕРАТУРА
Иванов М.Н. Детали машин / М.Н. Иванов, В.А. Финогенов. – М.: Высшая школа, 2006.
Дунаев П.Ф. Конструирование узлов и деталей машин / П.Ф. Дунаев, О.П. Леликов. – М.: Издательский центр «Академия», 2006.
Детали машин / Л.А. Андриенко, Б.А. Байков, И.К. Ганулич и др.; Под ред. О.А. Ряховского. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2007.
Решетов Д.Н. Детали машин / Д.Н. Решетов. – М.: Машиностроение,1989.
Машиностроение. Энциклопедия. Детали машин. Конструкционная прочность. Трение, износ, смазка. Т. IV-1 / Д.Н. Решетов, А.П. Гусенков, Ю.Н. Дроздов и др.; Под общ. ред. Д.Н. Решетова – М.: Машиностроение,1995.
Передачи зубчатые цилиндрические эвольвентные внешнего зацепления. Расчёт на прочность. ГОСТ 21354-87 Государственный комитет СССР по стандартам. – М.: Изд-во стандартов, 1988.
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ………………………………………………….…………..…...………….....3 1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ…………………………….………………..…………….…3 2. ПРОЕКТНЫЙ РАСЧЁТ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ЗУБЧАТОЙ ПЕРЕДАЧИ……………………….……………..…………………….…4 2.1. Выбор материала шестерни и колеса.……………………..……………….……5 2.2. Определение допускаемых напряжений в передаче ……..………...…….…...6 2.2.1. Допускаемые контактные напряжения шестерни и колеса ………......…...6 2.2.2. Допускаемое контактное напряжение в передаче……..…….....…………..9 2.2.3. Допускаемые напряжения изгиба зубьев шестерни и колеса…...…………9 2.2.4. Допускаемые напряжения при максимальной (пиковой) нагрузке……………………………………………..……………11 2.3. Вычисление основных конструктивных параметров передачи……………………………..………………....……………11 2.3.1. Степень точности зубчатой передачи ………………………...………...…11 2.3.2. Межосевое расстояние …………………………………….....………...…..12 2.3.3. Ширина зубчатых колёс передачи …………………..………...…………..15 2.3.4. Нормальный модуль передачи …………..…………………...…………….16 2.3.5. Суммарное число зубьев и угол их наклона ………..………………..…...18 2.3.6. Число зубьев шестерни и колеса……..…………………...………………..19 2.3.7. Фактическое передаточное число …………..……………..............………19 2.3.8. Делительные диаметры шестерни и колеса …………..…..............………19 2.3.9. Диаметры окружностей вершин и впадин зубьев шестерни и колеса……………...…………...……………………….20 2.3.10. Размеры заготовок шестерни и колеса…………......……………………..20 2.4. Определение сил, действующих в зацеплении передачи…………..…...…...21 2.5. Проверочный расчёт передачи на сопротивление усталости по контактным напряжениям……………………………..……….21 2.6. Проверочный расчёт передачи на сопротивление усталости по напряжениям изгиба зубьев колёс……………………...……...22 2.7. Проверочный расчёт передачи на прочность зубьев при действии пиковой нагрузки…………...…………………..............……….23 3. ПРИМЕР ЧИСЛЕННОГО РАСЧЁТА ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ЗУБЧАТОЙ ПЕРЕДАЧИ……...………………………………………………...……23 ЛИТЕРАТУРА………………...…………………………………………………...……..33 |