книги из ГПНТБ / Повышение несущей способности механического привода
..pdfУчитывая, что в любой точке участка b 2 g 1 (см. рис. 2.1) имеет место равенство
К (b2U + П £ 2 ) = |
Щ, |
|||
получим |
|
._ |
TxKt-b dx, |
|
|
dAB |
|
||
откуда |
|
2г bi |
|
|
|
|
JjdX |
|
|
Ав. с — |
TiKtb2r bi |
|
||
В зоне однопарного |
зацепления nb |
|
||
ЛВ .С = |
. М ( | |
о |
|
|
\xdx + |
J xdx |
|||
Работа сил вредных сопротивлений при одном цикле изме нения ^ (при перемещении, равном шагу зацепления), отнесен ная к работе движущих сил при том же перемещении, опреде ляет среднее значение коэффициента потерь я])3, т. е.
|
: + Л |
|
|
•hi |
|
или, после преобразований |
|
|
-фз = nf |
+ -~) (1 — га + eli + е а 2 ) . |
(2.32) |
Повторяя подобные преобразования для передач с иными пара
метрами исходных контуров, |
получим |
|
|
|
||||||
при |
2 |
< |
е а |
< |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
я|)3 |
= - i - |
nf ( ~ |
+ -i-j ( e L + |
е а 2 |
— е а + 3); |
(2.33) |
при |
3 |
< |
е а |
< |
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
* = - r * / ( i + i ) ( 2 & ' • 4 |
^1 + |
2 8 0 2 + 3 ) . |
(2.34) |
||||
Если |
деформации |
зубьев |
меньше разности основных |
шагов |
||||||
и все усилие |
передается одной парой, то коэффициенты |
потерь |
|
определяются |
по следующей |
зависимости: |
|
|
= я/ ( J - + |
J L ) (2е*2 - 2 е а 2 + 1) |
(2.35) |
Формулы (2.32) — (2.35) получены в предположении постоян ства коэффициента трения при перемещении точки контакта по линии зацепления. Принятое допущение приводит к завышению расчетных значений коэффициентов потерь в передачах с боль шими значениями е^.
80
Воспользуемся зависимостью для определения переменных коэффициентов трения, предложенной в работах [39, 40] .
|
|
|
f = |
|
|
|
|
L _ |
|
|
|
|
|
(2 |
36) |
|
|
|
|
|
0 ' 8 У ^ о % + ^ Ф ( ^ Л о ) + 1 3 - 4 |
' |
|
|
|
||||||||
где v 0 — |
кинематическая |
вязкость |
в |
сСт; ан |
— |
контактные |
на |
|||||||||
пряжения |
по |
Герцу. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Ф (ан, |
v0 ) |
= |
0,47 — |
0,13 • \0~лан |
— |
0,4 • 10~3 v0 . |
|
|
||||||||
Эта формула |
справедлива |
в |
диапазоне |
изменения |
параметров: |
|||||||||||
4 < |
v0 < |
500 |
сСт; 4000 < |
ан |
< |
25 000 |
кгс/см2 ; |
|
|
|||||||
|
|
К |
о 2 |
< |
20 м/с; |
vCKfmax |
< |
Уск < |
15 |
м/с, |
|
|
||||
где vCKfmax—скорость |
|
скольжения, |
|
при |
которой |
коэффициент |
||||||||||
трения достигает |
максимальных |
значений. |
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
2 - Ю - 3 |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
07/ lg |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Здесь v 0 — единичная вязкость, равная |
1 сСт. |
|
|
|
|
|||||||||||
Анализ показывает, что с небольшими погрешностями можно |
||||||||||||||||
принять w2 |
= |
У 2 п в любой точке линии зацепления, |
а также |
рас |
||||||||||||
пространить |
формулу (2.36) |
на |
значения |
0 < |
» „ < |
VcKfmax |
||||||||||
(v-zn — суммарная скорость качения профилей в полюсе). Столь |
же |
|||||||||||||||
мало на |
точности |
конечных |
результатов |
отражается допущение |
||||||||||||
о постоянстве |
ан |
при перемещении точки контакта зубьев |
по |
|||||||||||||
линии зацепления. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Таким |
образом |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
f C K |
= |
O i |
+ |
ю г ) х,. |
|
|
|
|
|
||
мгновенное значение коэффициента трения / (я) представим в виде
|
|
/ W = ^ R F ' |
|
( 2 - 3 7 ) |
где |
|
|
_ |
|
а = |
и^Ф (он, |
v0 ) + 1 3 , 4 ; ft = |
0,8 / v 0 ( % |
+ щ). |
Мгновенное |
значение коэффициента |
потерь: |
|
|
|
2 (4~+v) |
|
|
|
Работу сил |
вредных |
сопротивлений |
найдем по |
формуле |
6 В. И- Кудрявцев и др. |
8] |
откуда
|
п |
х2 |
|
_ ТХК' |
>П |
Г |
xdx |
тъхп |
Zmi |
J |
я + bx ' |
|
(=1 |
|
|
где п — число пар зубьев, находящихся одновременно в зацеп лении.
После преобразований имеем
J - ^ = 4 - ( * - - £ l n i a + * * i ) -
Используя полученные результаты, найдем значения коэффициен тов потерь в передачах с 1 < е а <С 2.
Работа сил вредных сопротивлений в зоне двухпарного за цепления:
откуда
Ав
Т,К'
2'Ы
или
В однопарной зоне:
•<4в . с — TXK'
ng2
Гxdx
J a + 6x
П&2
In [a+b
nb2
,Г
+ J a - ) - bx
ng2 |
|
(a+bEaitb)(a+bea2tb) |
\) |
( l - s a l ) t b ] [ a + 6 ( l - e a 2 ) |
|J " |
0 |
|
|
x d x |
r |
xdx |
i f |
|
J a -4- bx |
' J |
a + bx |
|
ng, |
l |
о |
|
|
[ a + f r (1 — |
B a 2 ) tb] [a+b (I — e a 2 ) / 6 ] |
|
Далее |
имеем |
|
|
|
|
•^в. с — Ав. С ~f" |
-^B. I |
|
|
|
|
(a + 6 e a i / 6 ) (a - f 6 e a 2 ^ ) X |
||
|
|
X [ а + М ' - У Ы [a + b ( I - e a 2 ) f6 ] |
||
Коэффициент |
потерь: |
|
|
|
|
|
Л . с |
/" 1 |
, 1 \ 1 х |
х |
In (a + |
& s a i ^ ) ( a + 6 e a ! ! |
^ ) [a + |
Ь(1 — e a i ) .&] [a + b(1 — eai)tb] |
(2.38)
82
Расчеты показывают, что, допуская в большинстве случаев погрешность не более 5%, можно принять
Eg2 = е.
В этом случае
|
|
|
X [2tt |
|
2а |
, |
(а+Шь) |
|
[ a + b ( l - e ) f r ] |
|
(2.39) |
|||||
|
|
|
|
г-In |
|
|
|
а* |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Повторив аналогичные преобразования, найдем коэффициенты |
||||||||||||||||
потерь |
в |
передачах |
с |
е а >> 2. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
при |
2 < |
е а |
< |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
» ( - |
+ |
- |
|
) X |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
3bti |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
X |
\6tb- |
2а |
In |
(д+бе/дг)8 [а+<>(2 — е) fft] |
|
(2.40) |
|||||||
|
|
|
|
а2[а + |
6 ( е — |
1) ^ ] |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
при |
3 < |
е а |
< |
4. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Фз |
V Zi |
' |
z2 |
/ |
х |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
mi |
|
|
|
|
|
|
||||
X |12*6 |
|
2а |
In |
(а + |
6 e 4 ) 3 [а + |
6 (2 — е) fr,] [a - f |
6 (3 — е) tb) |
(2.41) |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
а * [ а + & ( е — 1) tb) |
|
|
|
|||||
Если все усилие передается одной |
|
парой зубьев |
(б < |
A/pa), |
||||||||||||
то коэффициенты потерь определяются по формуле: |
|
|
||||||||||||||
при |
га |
> 2 , |
8 а 2 > |
1. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
2я |
|
22 У |
th |
; - l n |
|
|
а+ |
bza2tb |
|
(2.42) |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
«2 |
|
|
|
|
|
a+b(ea2—\)tb |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
На рис. 2.12 показаны кривые изменения коэффициентов по |
||||||||||||||||
терь в зацеплении при постоянных |
|
значениях / |
[(формулы |
|||||||||||||
(2.32) — |
|
(2.35) ] |
и с |
учетом |
зависимости |
коэффициентов |
трения |
|||||||||
от вязкости, скорости скольжения и суммарной скорости каче ния. В передачах с большими значениями / (малая вязкость, низ кие скорости) потери резко возрастают с увеличением коэффи циента перекрытия, по мере снижения трения в зацеплении влия
ние е а на величину |
потерь становится |
заметно меньшим. Потери |
|||
в передачах с |
й < |
А / р а |
оказываются |
большими, |
но расхожде |
ние в крайних |
значениях |
не превышают 20—30%. |
Поэтому для |
||
6* |
' |
83 |
упрощения расчетов коэффициенты |
потерь |
в передачах |
с |
е а |
> 2 |
|||||||
можно определять по формуле (2.42). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Экспериментальные исследования потерь на трение в зацеп |
||||||||||||
лении проводились на замкнутом |
стенде при |
скорости |
вращения |
|||||||||
nv |
= |
1460 |
об/мин. |
|
т = |
5 |
мм; |
|||||
|
Параметры |
|
колес: |
|||||||||
гг |
= |
33; |
z2 |
= |
34; |
|
Ьш |
= |
20 |
мм; |
||
x i |
= хч |
— 0; {3 = |
0. Смазка |
осущест |
||||||||
влялась окунанием в масло автол |
18 |
|||||||||||
при |
температуре |
50—55° С. |
Ко |
|||||||||
леса |
нерезались |
червячными |
фреза |
|||||||||
ми; |
|
чистота |
рабочих |
поверхностей |
||||||||
зубьев |
после |
нарезания |
у б , |
твер |
||||||||
дость |
|
НВ 280. |
Величина |
момента |
||||||||
потерь |
в |
контуре |
определялась |
по |
||||||||
реактивному |
моменту |
|
на |
статоре |
||||||||
электродвигателя. |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
Результаты |
измерений и расчетов |
||||||||||
представлены |
в |
табл. |
2.2. Средние |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
величины |
экспериментальных |
зна- |
|||||
1.0 |
1Л |
|
1.8 |
2.7 |
2.S |
з.о |
~~J,kza чений |
коэффициентов |
трения |
най- |
||||||
п |
ото |
|
о |
|
|
|
J J |
, дены по |
\ |
формулам: |
|
|
|
|||
Рис. |
2.12. |
|
Значения |
коэффи- |
^ |
прии |
е а <^ |
^ 9 |
|
|
|
|||||
|
|
|
циентов |
г|)3 |
|
|
|
|
1 |
z |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
/ э - |
ср |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
при |
2 < |
е а |
< |
3 |
|
|
|
}Рэ |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
/э - ср |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
T " ( i + i ) ( 2 e 2 - 8 a + 3 ) |
|
|
||||||||
|
Экспериментальные |
коэффициенты |
потерь |
несколько |
больше |
|||||||||||
их расчетных значений. Это связано |
с невысокой |
чистотой |
по |
|||||||||||||
верхностей |
зубьев |
и, |
кроме того, |
измеренные моменты |
потерь, |
|||||||||||
|
|
|
|
|
Потери |
на трение в зацеплении |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
о • |
|
|
та |
% |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Параметры |
|
|
|
|
|
и. |
|
с=0,08, |
|||
|
|
|
|
8 m |
|
> |
|
|||||
исходных |
контуров |
|
г? |
> |
& |
|||||||
|
О |
|
||||||||||
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
•г? |
|
|
|
|
||
а = |
20, |
ha |
= |
1,3 |
2,12 |
0,85 |
1,42 |
0,72 |
1,33 |
|
2,1 |
|
а = |
20, |
ha |
= |
1,0 |
1,68 |
0,6 |
1 о |
0,54 |
1,0 |
|
1,1 |
|
а = |
28°, |
ha |
= |
0,9 |
1,28 |
0,5 |
0,83 |
0,44 |
0,81 |
|
0,81 |
|
Т а б л и ц а 2.2
|
со |
|
(Я |
Ю |
С |
|
С |
О |
О |
|
О |
о " |
о |
|
Р. |
II |
1 |
|
fli |
1,3 |
1 |
91 |
0,032 |
0,69 |
1,0 |
0,043 |
|
0,51 |
0,75 |
0,048 |
|
84
включают потери в подшипниках качения, составляющие — 4 % от измеренных величин.
Средние значения коэффициентов трения оказались меньше рекомендуемых в распространенных методиках расчета зубчатых
передач (/ = 0,06-^0,1). |
, |
Таким образом, формула (2.36) достаточно |
удовлетворительно |
согласуется с экспериментом, однако в области больших скоро стей скольжения необходимы дальнейшие исследования, учиты вая, что в работе [23] получено меньшее влияние скорости сколь жения на величины коэффициентов трения, чем в работе [40].
6. К расчету зубьев на заедание
Расчет на заедание строится обычно на основе температурного критерия Блока. Условие прочности имеет вид
to + ^ |
(sP , |
где t0 — объемная температура зубьев перед входом в зацепле ние; & — мгновенное повышение температуры в зоне контакта.
После некоторых преобразований и усреднений [65] формула для определения мгновенного повышения температуры стальных зубьев примет вид:
|
|
|
1 , 8 4 / | 1 / ^ - 1 / ^ | |
\У< |
|
|
XJ — |
— |
|
|
|
|
Кипр |
|
где vxl |
и vt2 |
— тангенциальные составляющие скоростей зацеп |
||
ления |
в см/с; |
wtw — |
удельная нагрузка |
в кгс/см. |
В ряде работ высказываются сомнения в возможности исполь зования температурного критерия для оценки величин предель
ных по |
заеданию |
|
нагрузок. |
|
|
|
|
||
Нами |
проведена |
экспериментальная |
проверка |
склонности |
|||||
к заеданию колес с различными исходными контурами. |
|||||||||
Параметры |
колес: т = 5 мм; zx |
— 33; |
z2 = |
34; хх |
= х2 — 0; |
||||
Р = 0; |
Ьт = |
10 |
мм. |
.Материал |
колес |
сталь |
40Х, |
твердость |
|
НВ (240 |
± 5). Число оборотов шестерни |
пг = 1460 об/мин. Чи |
|||||||
стота поверхностей |
после зубофрезерования S/6. Колеса комплек |
||||||||
товались |
в пары |
с |
разностью основных шагов 8—12мкм. Смазка |
||||||
колес осуществлялась окунанием в масло автол 18; в процессе испытаний температура масла поддерживалась в пределах 50— 55° С.
Колеса предварительно прикатывались в течение 60 мин при нагрузке Тг = 1500 кгс-см, затем нагрузка повышалась ступе нями до возникновения заедания. На каждой ступени нагружения колеса работали по 15—20 мин; некоторые передачи, испытывались в течение 180 мин, т. е. режим испытаний назначался близким к описанному в работе [53]. Пуск и остановка стенда осуществлялись под нагрузкой; о возникновении заедания и его развитием судили по результатам осмотра зубьев.
85
Во время .испытаний фиксировались следующие уровни на грузок (табл. 2.3), соответствующие различной степени повреж дения зубьев:
7\ — на поверхностях зубьев вблизи конечной точки за цепления появляются едва заметные невооруженным глазом риски;
Т{ — хорошо заметные риски на ножке зуба шестерни и головке колеса длиной 2—3 мм;
|
Тпр |
|
— |
количество |
|
рисок |
резко |
увеличивается, риски |
стано |
||||||||
|
|
|
|
вятся глубже, но длина их почти не изменяется. |
|
||||||||||||
При |
длительной |
работе |
передачи |
(180 мин) |
процесс |
заеда |
|||||||||||
ния |
не |
развивается. |
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
2.3 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Результаты |
экспериментальных |
исследований |
заедания |
улучшенных |
колес |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
S |
Е |
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
О |
|
|
|
||
|
|
Параметры |
- |
|
|
Е |
а |
и |
и |
|
о |
|
. о |
||||
исходных |
контуров |
|
|
и |
S |
•х |
|
|
о. |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
М |
|
|
|
|
Сои |
||
|
|
|
|
|
|
|
в |
|
о. |
aо |
|
|
|
с |
|
а |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Э |
* |
||||
а |
= |
20°, |
ha |
= |
1,3 |
2,12 |
м |
4,2 |
6000 |
7000 |
|
8000 |
|
475 |
|||
а |
= |
20°, |
ha |
= |
1,0 |
1,68 |
1,24 |
3,3 |
6000 |
7000 |
|
8000 |
|
535 |
|||
а |
= |
28°, |
ha |
= |
0,9 |
1 29 |
1,97 |
1,5 |
6500 |
8000 |
|
900 |
|
1200 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ч |
га |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
га |
а. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
о. |
с- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t_ |
|
га |
|
|
Ф |
||
|
Параметры |
|
|
|
|
t_ |
ю |
|
' О |
||||||||
|
|
(Г) |
|
|
о |
|
|
+ |
|||||||||
исходных |
контуров |
э |
|
|
> |
о |
f- |
> |
о |
° |
11 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
с |
|
|
II |
II |
С 8 ~ |
II |
» ~ |
II |
J ? l l & |
|
|
|
|
|
|
|
|
S |
|
|
Ф |
Ф |
|
|
|
|
||
а |
= |
20°, |
ha |
= |
1,3 |
0,89 |
0,026 |
50 |
97 |
0,8 |
|
0,68 |
|
120 |
|||
а |
= |
20°, |
ha |
= |
1,0 |
1,о |
|
0,03 |
47 |
78 |
1,0 |
|
1,0 |
|
117 |
||
а |
= |
28°, |
ha |
= |
0,9 |
2,25 |
0,04 |
39 |
50 |
2,9 |
|
4,3 |
|
109 |
|||
|
|
П р и м е ч а н и е . |
Нагрузки |
F^ найдены на основании формулы |
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Г |
4/—, |
|
Л 4/3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
F |
= |
У P n P f 2 n p |
|
|
|
|
|
|
||
Повышение нагрузок на 20—25% свыше Тпр приводит к ка тастрофическому разрушению рабочих поверхностей, появляются глубокие борозды, зубья местами оплавляются, резко увеличи вается износ, передача начинает работать с характерным шумом, возникают значительные искажения звольвентных профилей.
Во всех испытаниях заедание возникало и развивалось в точке входа зубьев в зацепление; лишь При нагрузках, близких к появлялись разрушения на участках около точки Ьх.
86
В табл. 2.3 приведены экспериментальные значения предель ных нагрузок соП 1 4 ) Э , воспринимаемых парой зубьев, контактирую щей в опасной по заеданию точке линии зацепления.
Все расчетные величины (нагрузка, температура, коэффи циенты трения) рассчитаны для точек, отстоящих на расстоянии
0,3/п от точки Ь2, |
для передач а — 20°, |
ha = |
1,0; |
в начале зоны |
|||||||
двухпарного зацепления в передачах а |
= |
20°, ha |
= |
1,3; |
в точке gt |
||||||
для передач |
а = |
28°, |
ha = |
0,9, |
поскольку эта |
точка |
оказалась |
||||
наиболее опасной. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Величины |
wnw3 |
найдены |
по моментам |
Тпр |
с |
учетом |
измерен |
||||
ной разности |
основных |
шагов Afpa |
= |
12 мк. |
Величины |
предель |
|||||
ных крутящих моментов в передачах с различными параметрами исходных контуров имеют близкие значения, что обусловлено различными значениями коэффициентов удельной жесткости зу бьев и многопарностью зацепления. Значения коэффициентов трения в расчетных точках найдены по формуле (2.36). Полагая,
что |
температура зубьев на |
15—20° С |
выше |
температуры |
масла |
|
(/о «=г 70° С), вязкость масла |
можно принять |
—40 сСт. |
|
|
||
|
Расчеты по формуле Блока дают достаточно удовлетворитель |
|||||
ные результаты, если воспользоваться |
коэффициентами |
трения |
||||
по |
данным [40] . |
|
|
|
|
|
|
Мгновенные температуры |
Ф имеют близкие значения |
в |
пере- ; < |
||
дачах с существенно различными скоростями скольжения в опасных точках; отношения предельных по заеданию нагрузок —
близки к расчетным.
Следует отметить, что предельные по заданию нагрузки в 8— 9 раз превышают допустимые, исходя из контактной выносли вости зубьев. Таким образом, ограничения по заеданию в боль шинстве случаев не могут служить препятствием для внедрения передач с коэффициентом перекрытия свыше двух.
Близкие значения мгновенных температур Ф получаются и при анализе результатов экспериментальных исследований [153]. Зубья колес подвергались цементации и закалке до твердости HV750; последующее шлифование обеспечивало высокую точ ность.
В качестве смазки использовалось редукторное масло, пода ваемое в зону зацепления при температуре 90° С (v9 0 «=; 26 сСт). Экспериментальные колеса имели различные характеристики за цепления, что достигалось корригированием. Суммарные предель
ные нагрузки |
в зацеплении, |
при которых |
заедание |
поражало |
|||
- ~20% |
поверхностей зубьев, |
и |
результаты |
расчетов |
приведены |
||
в табл. |
2.4 |
и |
2.5. |
|
|
|
|
Расчеты |
производились для |
нескольких |
характерных точек |
||||
с учетом многопарности зацепления, затем выбирались макси мальные значения Ф.
87
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
2.4 |
||
|
Параметры |
экспериментальных колес (твердость Я К 750) |
|
|
|||||||
0> |
|
|
|
|
|
|
|
|
wnw |
к г |
с / с м |
Ч |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
п р и |
|
С |
|
|
та |
|
|
|
|
|
|
|
|
се |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Q. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
£Г |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
V = |
со гя |
|
|
ь- |
S |
|
|
|
|
|
|
|
£ |
|
|
|
в |
О |
о |
= 1 0 м / с = 2 0 м / с |
||||
•s |
|
8 |
8 * |
|
|||||||
|
|
СО |
ИЛ |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
1 |
4,5 |
16/24 |
|
|
|
1,35 |
0,864 |
—0,5 |
480 |
310 |
|
2 |
4,5 |
16/24 |
|
|
|
1,42 |
0,563 |
- 0 , 2 |
700 |
500 |
|
3 |
4,5 |
16/24 |
20 |
22° |
30' |
1,46 |
0,182 |
0,182 |
1000 |
650 |
|
4 |
6,0 |
12/18 |
|
|
|
1,37 |
0,40 |
—0,128 |
600 |
380 |
|
5 |
60 |
12/18 |
|
|
|
1,1 |
—0,33 |
0,75 |
300 |
200 |
|
зацепл
1
2
3
4
5
Т а б л и ц а 2.5
Результаты испытаний на заедание закаленных колес (ЯК 750)
га |
|
s |
|
*s |
О |
О |
град, |
зз |
1WЭ :C/CM |
о |
|
<M |
S |
||
|
|
|
|
E |
|
||
S g |
S * |
aa |
|
|
|
|
Ф |
o g |
|
|
|
|
|||
|
|
v = |
10 |
м/с |
|
|
|
ёг |
480 |
0,76 |
|
6,45 |
2,04 |
4,41 |
68 |
gi |
700 |
0,845 |
5,7 |
2,58 |
3,12 |
70,5 |
|
b2—0,3 m |
450 |
0,56 |
|
5,35 |
1,83 |
3,52 |
61 |
gi |
600 |
0,82 |
|
6,1 |
2,3 |
3,8 |
71,5 |
g* |
300 |
0,5 |
|
7,95 |
1,1 |
6,85 |
65 |
|
|
|
|
~- |
|
|
|
|
|
v = |
20 |
м/с |
|
|
|
1 |
gz |
310 |
0,76 |
12,9 |
4,08 |
8,82 |
41,5 |
2 |
gi |
500 |
0,845 |
11,4 |
5,16 |
6,24 |
50 |
3 |
b2—0,3m |
295 |
0,56 |
10,7 |
3,66 |
7,04 |
43 |
4 |
g* |
380 |
0,82 |
12,2 |
4,6 |
7,6 |
45 |
5 |
g% |
200 |
0,5 |
15,9 |
2,2 |
13,7 |
40 |
С увеличением окружной скорости от 10 до 20 м/с расчетные значения г> уменьшаются в среднем на 15°, что связано, по-ви димому, с ростом объемной температуры зубьев.
Таким образом, для условий работы передач, близких к рас смотренным, могут быть рекомендованы следующие значения предельной суммарной температуры зубьев:
при расчете колес из улучшенных сталей
^ п р « Л 1 0 - - 1 2 0 ° С ; |
|
для колес с твердостью |
HRC 5г HRC 50 |
t S n p = |
1 6 0 - 170° С. |
Объемную температуру следует определять из теплового рас чета с учетом опыта эксплуатации подобных передач.
Применение передач с коэффициентами перекрытия свыше двух позволяет не только повысить нагрузки, лимитируемые изгибной и контактной прочностью, но и значительно улучшить виброакустические характеристики привода. Анализ динамики передач, выполненный на основе метода А. И. Петрусевича [88], показывает, что динамические нагрузки на наиболее нагруженных парах зубьев при % > 2 в два, а при е а > 3 в три с половиной раза меньше, чем в передачах со стандартным исходным контуром. Снижение динамических нагрузок в сочетании с меньшими коле баниями жесткости в процессе пересопряжения и с меньшими мо ментами сил трения в зацеплении приводит к заметному умень шению уровней вибраций и шума при работе передач с е„ > 2 .
Основываясь на результатах* экспериментальных исследова ний, можно полагать, что в передачах с улучшенными колесами при скорости до 15 м/с можно значительно повысить несущую способность и при низкой точности изготовления, поскольку наблюдается значительное уменьшение разности основных ша гов, обусловленное приработкой зубьев. Однако конкретные ре комендации по этому вопросу можно дать лишь после дополни тельных исследований.