Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
135 вариант.doc
Скачиваний:
8
Добавлен:
09.04.2015
Размер:
1.98 Mб
Скачать

4.2.1. Проверочный расчет зубьев колес на контактную прочность

После определения геометрических размеров рабочие поверхности зубьев необходимо проверить на контактную прочность. Для этого следует определить рабочее контактное напряжение σн и сравнить с допускаемым σнр Должно выполняться условие: σн≤σнр

Рабочее контактное напряжение, МПа,

, (4.2.1.1)

где ZE = 190 – коэффициент, учитывающий механические свойства мате­риалов сопряженных зубчатых колес, изготовленных из стали;

ZH – коэффициент, учитывающий форму сопряженных поверхностей зубьев з полюсе зацепления,

, (4.2.1.2)

где αt – делительный угол профиля в торцовом сечении, град;

α – угол зацепления, град;

для прямозубых передач без смещения

Zξ – коэффициент, учитывающий суммарную длину контактных линий прямозубой передачи,

(4.2.1.3)

где ξα – коэффициент торцового перекрытия,

,

Ft3 – окружная сила на делительном диаметре шестерни, Н;

; (4.2.1.4)

H

КA = 1,1 – коэффициент внешней динамической нагрузки при равномерном нагружении двигателя и ведомой машины;

KHv – коэффициент, учитывающий динамическую нагрузку,

(4.2.1.5)

где ωНv – удельная окружная динамическая сила, Н/мм,

(4.2.1.6)

где δН= 0,06 – коэффициент, учитывающей влияние вида зубчатой передачи;

g0 – коэффициент, учитывающий влияние разности шагов зацепления зубьев шестерни и колеса 8-й степени точности,

g0 = 6,1 – при 10≥m≥3,55мм;

Н/мм

где КНβ=1,05 – коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузка по длине контактных линий,

Кнω= 1 – коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями прямозубых передач.

МПа

4.2.2, Расчет зубьев на прочность при изгибе

Выносливость зубьев, необходимую для предотвращения усталостного излома, устанавливают для каждого колеса сопоставлением расчетного местного напряжения от изгиба в опасном сечении на переходной поверхности и допускаемого напряжения;

σF≤σFP

Расчетное местное напряжение при изгибе:

для шестерни-

; (4.2.2.1)

для колеса-

(4.2.2.2)

где КF – коэффициент нагрузки,

, (4.2.2.3)

где КFv – коэффициент, учитывающий динамическую нагрузку, возникающую в зацеплении до зоны резонанса,

, (4.2.2.4)

где ωFv – удельная окружная динамическая сила, Н/мм,

, (4.2.2.5)

где δF= 0,16 – коэффициент, учитывающий влияние вида зубчатой пе­редачи;

Н/мм

К=1.1 – коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по длине контактных линий,

K=1 – коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями,

YFS3, YFS4 – коэффициенты, учитывающие форму зуба и концентрацию напряжений, определяемые для шестерни и колеса в зависимости от числа зубьев Z3 и Z4 (рис. 4.2.2.1);

Рисунок 4.2.2.1 – График зависимости коэффициента от числа зубьев Z3 и Z4

Yβ = 1 – коэффициент, учитывающий наклон зуба прямозубых передач;

YS = 1 – коэффициент, учитывающий перекрытие зубьев.

Допускаемое напряжение, МПа,

, (4.2.2.6)

где σFlimb – предел выносливости зубьев при изгибе, МПа,

, (4.2.2.7)

где σ 0Flimb – предел выносливости зубьев при изгибе, соответствующий базовому числу циклов напряжений, МПа,

σ 0Flimb=1,75 НВ

для шестерни-

σ 0Flimb3=1,75 НВ3 (4.2.2.8)

σ 0Flimb3=1,75 285,5=499,625

для колеса –

σ 0Flimb4=1,75 НВ3 (4.2.2.9)

σ 0Flimb4=1,75 235=411,25

YT= I – коэффициент, учитывающий технологию изготовления зубчатых колес;

УZ = I – коэффициент, учитывающий способ получения заготовки зубчатого колеса (ковка или штамповка);

Уg = I – коэффициент, учитывающий отсутствие шлифовки переходной поверхности зубьев;

Уd= I – коэффициент, учитывающий отсутствие деформационного упрочнения или электрохимической обработки переходной поверхности;

УA = I – коэффициент, учитывающий влияние характера приложения нагрузки (односторонняя);

YN – коэффициент долговечности,

для шестерни -

(4.2.2.10)

для колеса-

(4.2.2.11)

где NFlimb =4 ÷ 10 – базовое число циклов напряжений;

показатель степени для зубчатых колес с однородной структурой материала;

Nk – суммарное число циклов напряжений, определяемое для шестерни и колеса, миллионов циклов;

для шестерни –

, (4.2.2.12)

для колеса –

, (4.2.2.13)

При Nk принять YN= 1;

Y  коэффициент, учитывающий чувствительность материала к концентрации напряжений,

(4.2.2.14)

YR = 1,2 – коэффициент, учитывающий шероховатость переходной поверхности (при нормализации и улучшении);

Yх  коэффициент, учитывающий размеры зубчатого колеса,

(4.2.2.15)

где d – диаметр делительной окружности зубчатого колеса, мм;

SF = 1,7 – коэффициент запаса прочности для углеродистой и легированной стали, подвергнутых нормализации или улучшению.

Допускаемое напряжение, МПа:

для шестерни –

(4.2.2.16)

для колеса-

(4.2.2.17)

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.