2.1.3. Проверочный расчет по контактным напряжениям
Расчет осуществляется в следующей последовательности.
1) Определяют коэффициент ширины шестерни
.
2) Определяют окружную скорость зубчатых колес
где ω1 – угловая скорость шестерни, с–1; d1 – делительный диаметр шестерни, мм.
3) Назначают степень точности изготовления передачи (таблица 2.6).
Таблица 2.6
Степень точности цилиндрических зубчатых передач по ГОСТ 1643–72
Передача |
Предельная окружная скорость, м/с, при степени точности |
||
6 |
7 |
8 |
|
Прямозубая |
15 |
10 |
5 |
Косозубая |
30 |
20 |
10 |
4) Определяют коэффициент нагрузки
,
где
– коэффициент, учитывающий неравномерность
распределения нагрузки между зубьями
(таблица 2.7);
– коэффициент, учитывающий
неравномерность распределения нагрузки
по ширине венца (таблица 2.8);
– коэффициент динамической нагрузки
(таблица 2.9).
Таблица 2.7
Значение коэффициента для косозубых передач
Степень точности |
Окружная скорость v, м/с |
||||
до 1 |
5 |
10 |
15 |
20 |
|
6 |
1 |
1,02 |
1,03 |
1,04 |
1,05 |
7 |
1,02 |
1,05 |
1,07 |
1,10 |
1,12 |
8 |
1,06 |
1,09 |
1,13 |
– |
– |
Примечание: для прямозубых колес = 1 |
|||||
Таблица 2.8
Значения коэффициента при твердости поверхности зубьев HB ≤ 350
|
Расположение зубчатых колес по отношению к опорам |
||
консольное |
несимметричное |
симметричное |
|
до 0,4 |
1,15 |
1,04 |
1,00 |
0,6 |
1,24 |
1,06 |
1,02 |
0,8 |
1,30 |
1,08 |
1,03 |
1,0 |
– |
1,11 |
1,04 |
1,2 |
– |
1,15 |
1,05 |
1,4 |
– |
1,18 |
1,07 |
1,6 |
– |
1,22 |
1,09 |
1,8 |
– |
1,25 |
1,11 |
2,0 |
– |
1,30 |
1,14 |
Таблица 2.9
Значения коэффициента
Передача |
Окружная скорость v, м/с |
|||
до 5 |
10 |
15 |
20 |
|
при степени точности |
||||
8 |
7 |
|||
Прямозубая |
1,05 |
– |
– |
– |
Косозубая |
1,00 |
1,01 |
1,02 |
1,05 |
5)
Определяют расчетное значение контактного
напряжения
,
МПа,
и сравнивают его с допускаемым:
а) для прямозубых передач
;
б) для косозубых передач
.
Здесь aw – межосевое расстояние, мм; b2 – ширина венца зубчатого колеса, мм; T2 – крутящий момент на валу зубчатого колеса, Н·мм; u – передаточное число.
Допускаемая
недогрузка передачи (т.е.
)
должна составлять не более 10 %, перегрузка
(
)
– до 5 %. Если данные условия не выполняются,
то необходимо изменить ширину колеса
b2.
Если эта мера не даст должного результата,
то либо надо изменить межосевое расстояние
аW,
либо выбрать другие материалы зубчатых
колес или другую термообработку,
пересчитать допускаемые контактные
напряжения и повторить расчет зубчатой
передачи.