- •11. Расчет допускаемых контактных напряжений. Типовые режимы работы передач.
- •12. Расчет допускаемых напряжений изгиба. Типовые режимы работы передач
- •13. Особенности проектного расчета закрытой цилиндрической зубчатой передачи
- •14. Геометрический расчёт закрытой цилиндрической зубчатой передачи
- •15. Особенности проверочного расчета закрытой цилиндрической зубчатой передачи по контактным напряжениям.
- •16. Особенности проверочного расчета закрытой цилиндрической зубчатой передачи по напряжениям изгиба.
- •17. Планетарные зубчатые передачи. Их преимущества и недостатки.
- •18. Волновые зубчатые передачи. Их преимущества, недостатки, основные виды поломок, критерии работоспособности.
- •19. Зацепление Новикова. Его преимущества и недостатки по сравнению с эвольвентным зацеплением.
- •20. Конические зубчатые передачи. Их виды, область применения, усилия в зацеплении, особенности прочностного расчета.
12. Расчет допускаемых напряжений изгиба. Типовые режимы работы передач
Допускаемые напряжения изгиба. Расчет зубьев на изгибную выносливость выполняют отдельно для зубьев шестерни и колеса, для которых вычисляют допускаемые напряжения изгиба по формуле [1]
,
где - предел выносливости зубьев по напряжениям изгиба, значения которого приведены в табл. 2.2;
SF - коэффициент безопасности, рекомендуют SF = 1,5...1,75
YA(КFC) -коэффициент, учитывающий влияние двустороннего приложения нагрузки (например, реверсивные передачи), при односторонней нагрузке YA =1 и при реверсивной YA = 0,7...0,8 (здесь большие значения назначают при Н1 и Н2 > 350 НВ);
YN(KFL) - коэффициент долговечности, методика расчета которого аналогична расчету ZN (смотри выше).
При Н £ 350 НВ , но£ 4 .
При Н > 350 НВ , но£ 2,6 .
При следует принимать=1. Рекомендуют принимать для всех сталей. При постоянном режиме нагружения передачи
.
При переменных режимах нагрузки, подчиняющихся типовым режимам нагружения (рис.2.2),
,
где принимают по табл. 2.3.
Типовые режимы расчета передач – в предыдущем билете.
13. Особенности проектного расчета закрытой цилиндрической зубчатой передачи
При проектном расчёте прежде всего определяют главный параметр цилиндрической передачи - межосевое расстояние , в мм. Расчёт производят по следующим формулам [1]:
- для прямозубой передачи
;
- для косозубой передачи
.
В указанных формулах знак "+" принимают в расчётах передачи внешнего зацепления, а знак "-" - внутреннего зацепления.
Рекомендуется следующий порядок расчётов.
При необходимости определяют (или уточняют) величину вращающего момента на колесе передачи T2 в Н×мм. В случае задания в исходных данных на курсовой проект вращающего момента номинальный момент на колесе рассчитываемой передачи. При задании полезной мощности привода(кВт) номинальный вращающий момент на колесе рассчитывают по формуле, где- частота вращения вала колеса , мин -1.
Из табл. 2.4 назначают относительную ширину колёс в соответствии со схемой расположения колес относительно опор и выбранной ранее твёрдостью поверхностей зубьев. Бóльшие значенияцелесообразно принимать для передач с постоянными или близкими к ним нагрузками. В дальнейшем в расчетах может встретиться относительная ширина колес, которую рассчитывают с учетом зависимости.
Рис.2.3
Коэффициент неравномерности нагрузки по длине контакта KHb выбирают по кривым на графиках рис. 2.3 а, б в соответствии с расположением колёс относительно опор и твёрдостью рабочих поверхностей зубьев колёс.
Приведённый модуль упругости Eпр в случае различных материалов колёс рассчитывают по соотношению
.
Если в передаче используется для изготовления колёс один материал (например, сталь с E =2.1×105 МПа или чугун с E =0.9×105 МПа), тогда Eпр =E , МПа.
14. Геометрический расчёт закрытой цилиндрической зубчатой передачи
Определяют модуль зацепления m (или mn для косозубой передачи) из соотношения m(mn) = (0.01...0.02)×аw , если H1 и H2 £ 350 HB и m(mn) = (0.016...0.0315)×аw , если H1 и H2 > 350 HB .
Полученное значение модуля необходимо округлить до стандартного значения по 1-му ряду модулей: 1,0; 1,25; 1,5; 2; 2,5; 3; 4; 5; 6; 8; 10 мм. При этом для силовых передач рекомендуют [1] принимать m(mn) ³ 1,5 мм.
Для косозубой передачи угол наклона линии зуба назначают в пределах b = 8°...20°.
Далее определяют суммарное число зубьев шестерни и колеса:
для прямозубых колёс
для косозубых колёс
Полученное значение округляют до целого числа.
Число зубьев шестерни определяют из соотношения: , где u – передаточное число передачи,. Здесь знак "+" - для внешнего зацепления, знак "-" - для внутреннего зацепления.
Значение z1 следует округлить до целого числа. Из условия отсутствия подрезания зубьев необходимо назначать: для прямозубых и- для косозубых колёс . Зачастую для уменьшения шума в быстроходных передачах принимают.
Рассчитывают число зубьев колеса передачи .
Определяют фактическое значение передаточного числа передачи с точностью до двух знаков после запятой. Определяют фактическое межосевое расстояние. Для прямозубой передачи. Для косозубой передачи уточняют значение фактического угла наклона линии зуба
Рабочую ширину зубчатого венца колеса рассчитывают как и округляют до целого числа по ряду Ra20 нормальных линейных размеров (табл. 2.5). Тогда ширина зубчатого венца колеса, ширина зуба шестерни b1 = b2 +(2...5) мм.
Делительные диаметры рассчитывают по формулам:
- для прямозубых колёс
и -для косозубых колёс.
Начальный диаметр шестерни - .
Начальный диаметр колеса передачи - .
Диаметры вершин зубьев колёс для прямозубых и- для косозубых колёс. Диаметры впадин зубьев колёс- для прямозубых и- для косозубых колёс. Точность вычислений диаметральных размеров колёс должна быть не выше 0,001 мм. Уголaw зацепления передачи принимают равным углу a профиля исходного контура: ° .