Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Пособие+(ver+13)+-+для+студентов.doc
Скачиваний:
41
Добавлен:
09.02.2021
Размер:
9.73 Mб
Скачать

2.2.3 Силовой расчет

Силы, действующие в зацеплении, определяются по формулам:

Наименование

Шестерни, Н

Колеса, Н

Радиальная

Окружная

Осевая

где α – угол зацепления (равен 20º для некоррегированных колес)

2.2.4 Проверочный расчет

Проверка зубьев колес по контактным напряжениям

Определяем коэффициент ширины шестерни по диаметру:

(2.2.12)

Проверка контактных напряжений по формуле:

3, МПа (2.2.13)

где КН – коэффициент нагрузки, который рассчитывается по формуле;

Z - коэффициент учитывающий вид зубьев колес (Z =310 – для прямозубых, Z =270 – для косозубых и шевронных):

(2.2.14)

где КН - коэффициент учитывающий неравномерность распределения нагрузки между зубьями (для прямозубых колес КН=1);

КН - коэффициент учитывающий неравномерность распределения нагрузки по ширине венца (по таблице 2.2.3);

КН - динамический коэффициент (по таблице 2.2.4).

Таблица 2.2.3 – Значения коэффициента неравномерности по ширине венца КН

bd

Твердость поверхности зубьев

HB350

НВ > 350

I

II

III

I

II

III

0,4

1,15

1,04

1,0

1,33

1,08

1,02

0,6

1,24

1,06

1,02

1,50

1,14

1,04

0,8

1,30

1,08

1,03

-

1,21

1,06

1,0

-

1,11

1,04

-

1,29

1,09

1,2

-

1,15

1,05

-

1,36

1,12

1,4

-

1,18

1,07

-

-

1,16

1,6

-

1,22

1,09

-

-

1,21

1,8

-

1,25

1,11

-

-

-

2,0

-

1,30

1,14

-

-

-

Примечание: Данные, приведенные в столбце I относятся к передачам с консольным расположением зубчатого колеса, II - к передачам с несимметричным расположением колес по отношению к опорам, III – к передачам с симметричным расположением.

Проверяем зубья на выносливость по напряжениям изгиба

Проверяем зубья на выносливость по напряжениям изгиба по формуле:

, МПа (2.2.15)

где - коэффициент нагрузки (КF - коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по длине зуба (коэффициент концентрации нагрузки – таблица 2.2.5);

КF - коэффициент, учитывающий динамическое действие нагрузки (коэффициент динамичности – таблица 2.2.6);

- коэффициент, учитывающий форму зуба и зависящий от эквивалентного числа зубьев z (таблица 2.2.7)

z - эквивалентного числа зубьев;

b – ширина зубчатого венца по которому будет производиться расчет4.

Таблица 2.2.4 – Значения динамического коэффициента КН

Степень точности

Твердость поверхности зубьев

Окружная скорость колес , м/с

1

2

4

6

8

10

6

HB350

HB>350

7

HB350

HB>350

8

HB350

HB>350

9

HB350

HB>350

Примечание: в числителе значения для прямозубых колес, в знаменателе для косозубых

Таблица 2.2.5 – Значения коэффициента неравномерности по ширине венца КF

bd

Твердость поверхности зубьев

HB350

НВ > 350

I

II

III

IV

I

II

III

IV

0,2

1,00

1,04

1,18

1,10

1,03

1,05

1,35

1,20

0,4

1,03

1,07

1,37

1,21

1,07

1,10

1,70

1,45

0,6

1,05

1,12

1,62

1,40

1,09

1,18

-

1,72

0,8

1,08

1,17

-

1,59

1,13

1,28

-

-

1,0

1,10

1,23

-

-

1,20

1,40

-

-

1,2

1,13

1,30

-

-

1,30

1,53

-

-

1,4

1,19

1,38

-

-

1,40

-

-

-

1,6

1,25

1,45

-

-

-

-

-

-

1,8

1,32

1,53

-

-

-

-

-

-

Примечание: Данные, приведенные в столбце I относятся к передачам с консольным расположением зубчатого колеса, II - к передачам с несимметричным расположением колес по отношению к опорам, III – к передачам с симметричным расположением.

Таблица 2.2.6 – Значения динамического коэффициента КF

Степень точности

Твердость поверхности зубьев

Окружная скорость колес , м/с

1

2

4

6

8

10

6

HB350

HB>350

7

HB350

HB>350

8

HB350

HB>350

9

HB350

HB>350

(2.2.16)

Таблица 2.2.7 – Зависимость коэффициента формы зуба YF эквивалентного числа зубьев z

z

17

20

25

30

40

50

60

70

80

100 и более

YF

4,28

4,09

3,90

3,80

3,70

3,66

3,62

3,61

3,61

3,60

Допускаемое напряжение определяется по формуле:

, МПа (2.2.17)

где – значение предела выносливости при отнулевом цикле изгиба – таблица 2.2.8, МПа;

[SF] – коэффициент безопасности 2.2.8.

(2.2.18)

где - коэффициент, учитывающий нестабильность свойств материала зубчатых колес (таблица 2.2.8);

- коэффициент, учитывающий способ получения заготовки зубчатого колеса (для поковок и штамповок – 1; для проката – 1,15; для литых – 1,3).

Таблица 2.2.8 – Значения предела выносливости при отнулевом цикле изгиба и коэффициента безопасности [SF]

Марка стали

Термическая и термохимическая обработка

Твердость зубьев

, МПа

[SF]

на поверхности

в сердцевине

40, 45, 50, 40Х, 40ХФА

Нормализация, улучшение

HB180…350

1,8HB

1,75

40Х, 40ХН, 40ХФА

Объемная закалка

HRC45…55

500…550

1,8

40ХН, 40ХН2МА

Закалка при нагреве ТВЧ

HRC48…58

HRC25…35

700

1,75

20ХН, 20ХН2М, 12ХН2, 12ХН3А

Цементация

HRC57…63

-

950

1,55

Стали, содержащие алюминий

Азотирование

HV700…950

HRC25…40

300+1,2 HRC сердцевины

1,75

Соседние файлы в предмете Детали машин и основы конструирования