4.1 Проектный и проверочный расчет зубчатых передач
1.1 Коэффициенты нагрузки
Для определения коэффициентов нагрузки определяем относительную ширину шестерни:
;
где
- коэффициент ширины. Выбираем консольное
расположение зубчатого колеса относительно
опор
=0,2…0,25;
В соответствии с полученным результатом, имеем:
(табл.
5.2[2]);
(табл.
5.3[2]);
Выбираем
коэффициент режима
,
соответствующий 4 режиму работы.
Рассчитываем коэффициенты концентрации
нагрузки по ширине зубчатого венца:
;
;
Определяем окружную скорость:
,
где
коэффициент
,
т.к. передача цилиндрическая прямозубая
и термообработка колеса – улучшение,
шестерни – улучшение (табл. 5.4 [2]).
При этой скорости передача может быть выполнена по 8-ой степени точности (табл. 5.5 [2]).
Для этой скорости и степени точности значение определяем:
(табл.
5.6[2]);
(табл.
5.7[2]);
Коэффициенты нагрузки находят из выражения:
при
расчете на контактную выносливость
;
при
расчете на изгибную выносливость
.
1.2 Предварительное значение межосевого расстояния:
Принимаем
,
выбирая из ряда
по ГОСТ 6636-69.
1.3 Рабочая ширина венца колеса
.
Принимаем
.
1.4 Рабочая ширина шестерни
.
1.5 Модуль передачи
,
где
;
.
Принимаем
по ГОСТ 9563-60.
1.6 Суммарное число зубьев
.
Принимаем
.
1.7 Число зубьев шестерни
.
Принимаем
.
1.8 Число зубьев колеса
.
1.9 Фактическое передаточное число
.
1.10 Ошибка передаточного числа
.
1.11.Диаметры делительных окружностей
D3=
D4=
1.12.Диаметры окружностей вершин и впадин зубьев
1.13.Силы, действующие на валы от зубчатых колес:
окружная
сила
=
радиальная
сила
Пара зубчатых колес (z2 – z1)
Колесо z2
|
Шестерня z1 |
Исходные данные |
|
Материалы и термическая обработка: |
|
сталь 40Х, улучшение, НВ 235…262, НВср2=248,5;
|
сталь 40Х, ТВЧ, НRC 48…53, НRCср1=50,5;
|
Частота
вращения вала колеса:
Передаточное
число:
Срок службы передачи: 20000 ч.
Передача работает с режимом 2.
|
|
1 Коэффициент приведения (табл. 4.1 [2]) для расчетов на |
|
контактную
выносливость
изгибную
выносливость
|
|
2 Числа циклов перемены напряжений, соответствующие длительному пределу выносливости для расчетов на |
|
контактную выносливость (рис.4.3[2])
изгибную
выносливость
|
|
3 Суммарное время работы передачи:
|
|
4 Суммарное число циклов перемены напряжений |
|
|
|
5 Эквивалентные числа циклов перемены напряжений для расчета на |
|
контактную выносливость |
|
|
|
изгибную выносливость |
|
|
|
6 Предельные допускаемые напряжения для расчетов на прочность при действии пиковых нагрузок (табл. 4.3 [2]). |
|
Контактная выносливость |
|
|
|
Изгибная выносливость |
|
|
|
7 Допускаемые напряжения для расчета на контактную выносливость (табл. 4.2 [2]): ; . |
|
(табл. 4.3 [2])
|
(табл. 4.3 [2])
|
|
|
|
|
За допускаемое контактное напряжение принимаем меньшее значение для шестерни и колеса: |
|
8 Допускаемые напряжения для расчета на изгибную выносливость (табл. 4.2 [2]): ; . |
|
(табл. 4.3 [2])
|
(табл. 4.3 [2])
|
|
|
|
|
;
.
;
.
.
.
1.1 Коэффициенты нагрузки
Для определения коэффициентов нагрузки определяем относительную ширину шестерни:
;
где - коэффициент ширины.
В соответствии с полученным результатом, имеем:
(табл. 5.2[2]);
(табл.
5.3[2]);
Выбираем коэффициент режима , соответствующий 4 режиму работы. Рассчитываем коэффициенты концентрации нагрузки по ширине зубчатого венца:
;
;
Определяем окружную скорость:
,
где коэффициент , т.к. передача цилиндрическая прямозубая и термообработка колеса – улучшение, шестерни – улучшение (табл. 5.4 [2]).
При этой скорости передача может быть выполнена по 8-ой степени точности (табл. 5.5 [2]).
Для этой скорости и степени точности значение определяем:
(табл.
5.6[2]);
(табл.
5.7[2]);
Коэффициенты нагрузки находят из выражения:
при
расчете на контактную выносливость
;
при
расчете на изгибную выносливость
.
1.2 Принимаем , выбирая из ряда по ГОСТ 6636-69.
1.3 Рабочая ширина венца колеса
..
1.4 Рабочая ширина шестерни
.
1.5 Модуль передачи
,
где
;
.
Принимаем
.5
по ГОСТ 9563-60.
1.6 Суммарное число зубьев
.
Принимаем
.
1.7 Число зубьев шестерни
.
Принимаем
.
1.8 Число зубьев колеса
.
1.9 Фактическое передаточное число
.
1.10 Ошибка передаточного числа
.
1.11.Диаметры делительных окружностей
d1=mn* z1=1.5*27=54(мм),
d2=mn* z2=1.5*133=266(мм).
Проверка d1+d2=54+266=320=2a.
1.12.Диаметры окружностей вершин и впадин зубьев
da1= d1+2*mn=54+2*1.5=58,
df1= d1-2.5*mn=54-2.5*1.5=49
da2= d1+2*mn=266+2*1.5=270,
df2= d1+2*mn=266-2.5*1.5=264
1.13.Силы, действующие на валы от зубчатых колес:
окружная сила Ft=2*T2* 103/d2=(2*352.78*103 )/266=2625.48 (H),
радиальная сила FR= Ft*tg α=2625.48*0.364=955.5(H),