40. Расчётные нагрузки.

Расчёт зубчатых передач ведётся по расчётным нагрузкам. За расчётную нагрузку принимают максимальное значение удельной нагрузки распределённой по контактной линии зуба.

Как правило, передаваемая нагрузка распределяется по ширине зубьев неравномерно вследствие наличия следующих факторов:

- неточности изготовления и монтажа;

- деформации валов;

- дополнительные динамические нагрузки.

Эти факторы учитываются коэффициентом нагрузки k, определяемым зависимостью:

_,

- коэффициент учитывающий неравномерность распределения нагрузки между зубьями (зависит от скорости и степени точности). Для прямозубых передач =1.

- коэффициент концентрации нагрузки, учитывает неравномерности распределения нагрузки по длине зуба.

Наиболее предпочтительным является симметричное расположение при .

- коэффициент динамичности (зависит от скорости и от степени точности зубчатых колес).

В качестве расчетной нагрузки для зубчатых передач рассматривается расчетный вращающий момент , определяемый по формуле,

–номинальный вращающий момент.

k - коэффициент нагрузки.

Обычно значение коэффициента нагрузки находится в интервале 1,1 … 1,5.

Таким образом, всегда расчетный вращающий момент .

41. Расчет зубчатых цилиндрических прямозубых передач по напряжениям изгиба(проверка на отсутствие усталостного излома зубьев)

Под действием периодически изменяющихся напряжений изгиба , создаваемых окружной (тангенциальной) силой F_t, возможен усталостный излом зубьев. Для обеспечения усталостной прочности зубьев при изгибе должно выполняться неравенство:

- коэффициент формы зуба (зависит от коэффициента смещения и числа зубьев).

- коэффициент нагрузки при расчете по напряжениям изгиба.

При проектном расчете по напряжениям изгиба определяется модуль зацепления .

- коэффициент ширины колеса, выраженный в модулях.

42. Расчет зубчатых цилиндрических прямозубых передач по контактнымнапряжениям (проверка на отсутствие усталостного выкрашивания поверхностей зубьев)

Под действием циклической силы F_n в месте контакта 2-х зубьев возникают циклические контактные напряжения , которые могут быть причиной усталостного выкрашивания поверхностей зубьев. Для проверки усталостной прочности зубьев по контактным напряжениям используют зависимость:

где - вращающий момент на ведомом валу проектируемой передачи;

- ширина ведомого зубчатого колеса;

- допускаемое контактное напряжение для материала ведомого зубчатого колеса (зависит от материала и вида термообработки);

- коэффициент нагрузки при расчете по контактным напряжениям.

Расчет на контактную прочность проводят для зубчатого колеса, т.к. его материал, как правило, менее прочный, чем у шестерни.

Если действующие значения значительно больше допускаемых (перегрузка более 5%), необходимо либо увеличить ширину зубчатого колеса (), либо увеличить межосевое расстояние , либо выбрать более прочный материал.

 

Проектный расчет по контактным напряжениям

При проектном расчете определяются межосевое расстояние , модуль , число зубьев и др. геометрические параметры.

Межосевое расстояние определяют по формуле:

Полученное расчетное значение межосевого расстояния округляют до стандартного значения .

Выбор модуля и числа зубьев можно произвести 3 методами:

1. По ГОСТу

Полученное расчетное значение модуля округляют до стандартного .

2. Задаем предварительное значение числа зубьев ведущей шестерни :

; ; .

3. Модуль определяем из расчёта усталостной прочности зубьев по напряжениям изгиба (см. предыдущий раздел).