- •Кафедра «Механика машин и механизмов» проектный расчет зубчатых передач на персональных компьютерах
- •Введение
- •1. Общие сведения
- •1.1. Выбор электродвигателя
- •1.2. Передаточное отношение редуктора к распределение его по ступням
- •1.3. Выбор материалов и расчет допускаемых напряжений
- •1.4. Определение коэффициентов нагрузкиkни кf
- •2. Расчет основных типов зубчатых передач
- •2.1. Расчет цилиндрической прямозубой передачи
- •2.2 Расчет цилиндрической косозубой передачи
- •2.3. Расчет конической прямозубой передачи
- •2.4. Расчет быстроходной ступени соосного редуктора
- •2.5. Расчет трехосных редукторов с раздвоенной быстроходной ступенью
- •3. Расчет усилий, действующих в зацеплении
- •4. Ориентировочный расчет валов и предварительный выбор подшипников
- •5. Порядок работы при выполнении расчетов на компьютере
- •Приложение
- •Литература
- •Оглавление
1.4. Определение коэффициентов нагрузкиkни кf
Нагрузка на зубья зубчатых колес складывается ив номинальной, то есть нагрузки, необходимой для нормального функционирования ИУ, и дополнительной, обусловленной неравномерностью распределения нагрузки между зубьями колеса, одновременно участвующими в зацеплении, неравномерностью распределения нагрузки по длине контактных линий и дополнительной динамической нагрузки, обусловленной неравномерностью вращения зубчатых колес в результате погрешностей окружного шага.
Перечисленные дополнительные нагрузки учитывают введением в расчетные формулы коэффициентов при расчете на контактную прочность ипри расчете на изгиб.
Коэффициенты и .
Коэффициенты иучитывают неравномерность распределения нагрузки между зубьями (соответственно при расчете на контактную прочность и при расчете на изгиб).
При расчете прямозубых передач принимают равным 1.0.
Для косозубых колес коэффициент рассчитывают по формуле
|
1.4.1 |
Значения коэффициентов ивыбирают из таблицы 1.4 в зависимости от степени точности передачи и окружной скорости вращения зубчатых колес. Степень точности назначают по таблице 1.5 в зависимости от типа зубьев, их твердости и величины окружной скорости.
Таблица 1.4 | ||||
Значения коэффициентов и. | ||||
Степень точности |
6 |
7 |
8 |
9 |
μ |
0.00244 |
0.00508 |
0.00814 |
0.0122 |
λ |
1.0034 |
1.02 |
1.051 |
1.1 |
Таблица 1.5 | ||||||
Ступени точности зубчатых передач | ||||||
Тип зубьев |
Твердость зубьев, НВ |
Окружная скорость колес, м/c | ||||
до 2.0 |
св. 2.0 до 3.5 |
св. 3.5 до 6.0 |
св. 6.0 до 10.0 |
св. 10 до 15 | ||
Прямые |
≤350 |
9 |
8 |
8 |
7 |
7 |
>350 |
8 |
7 |
7 |
6 |
6 | |
Непрямые |
≤350 |
9 |
9 |
8 |
8 |
7 |
>350 |
8 |
8 |
7 |
7 |
6 |
При расчете на изгиб прямозубых колес и узких косозубых, для которых ,принимают равным 1.0.
Дм остальных косозубых колес коэффициент КFαрассчитывают по формуле 1.4.2, справедливой при условии, что осевой коэффициент перекрытия,.
|
1.4.2 |
где - степень точности передачи;
- коэффициент торцевого перекрытия.
1.4.3 |
Коэффициенты и .
Коэффициенты иучитывают неравномерность распределения нагрузки по длине контактных линий (соответственно при расчете на контактную прочность и при расчете на изгиб). Их рассчитывает по формулам:
, |
1.4.4 |
|
1.4.5 |
Значения вспомогательных коэффициентов ,,ивыбирают на таблицы 1.6 в зависимости от типа редуктора, рассчитываемой ступени и твердости рабочих поверхностей зубьев.
Таблица 1.6 | |||||||||
Значения коэффициентов ,,и | |||||||||
Тип редуктора |
Ступень |
H1илиH2≤ 350 |
H1илиH2> 350 | ||||||
|
|
|
|
|
|
|
| ||
1, 2 |
В |
0.339 |
1.10 |
0.738 |
1.29 |
0.812 |
1.258 |
1.28 |
1.13 |
|
Т |
0.0805 |
1.42 |
0.162 |
1.37 |
0.192 |
1.47 |
0.29 |
1.76 |
3, 4, 5 |
В |
0.157 |
1.29 |
0.336 |
1.26 |
0.384 |
1.225 |
0.579 |
1.29 |
|
Т |
0.0805 |
1.42 |
0.162 |
1.37 |
0.192 |
1.47 |
0.29 |
1.76 |
6, 7, 5 |
В |
0.0805 |
1.42 |
0.162 |
1.37 |
0.192 |
1.47 |
0.29 |
1.76 |
|
Т |
0.103 |
1.29 |
0.234 |
1.38 |
0.275 |
1.29 |
0.395 |
1.65 |
9, 10, 11 |
В |
0.157 |
1.29 |
0.336 |
1.26 |
0.384 |
1.225 |
0.579 |
1.29 |
|
Т |
0.03 |
1.73 |
0.053 |
2.26 |
0.061 |
2.00 |
0.108 |
2.12 |
При выполнении предварительных расчетов на контактную прочность коэффициент рассчитывают по формуле 1.4.6.
, |
1.4.6 |
Коэффициенты и .
Коэффициенты иучитывает дополнительную динамическую нагрузку (соответственно при расчете на контактную прочность и при расчете на изгиб).
При выполнении предварительных расчетов на контактную прочность коэффициент выделяют по формуле
, |
1.4.7 |
При выполнении проверочных расчетов коэффициенты ивычисляют по формулам 1.4.8 и 1.4.9, предварительно уточнив степень точности и пересчитав коэффициентыи.
, |
1.4.7 |
, |
1.4.8 |
и- коэффициенты, учитывающие влияние типа зубьев и модификации профиля, их значения выбирают ив таблицы 1.7;
- коэффициент, учитывающий влияние равности шагов сопряженных зубчатых колес, его значение выбирают из таблицы 1.8 (при выполнении предварительных расчетов полагают, что модуль менее 3.55 мм).
Таблица 1.7 | ||||
Значение коэффициентов и | ||||
Тип зубьев |
H1илиH2≤ 350 |
H1илиH2> 350 | ||
δH |
δF |
δH |
δF | |
Прямые без модификация |
0.006 |
0.016 |
0.014 |
0.016 |
Прямые cмодификацией |
0.004 |
0.011 |
0.010 |
0.011 |
Непрямые |
0.002 |
0.006 |
0.004 |
0.006 |
Таблица 1.8 | |||||
Значение коэффициента | |||||
Модуль, мм |
Степень точности по номерам плавности | ||||
5 |
6 |
7 |
8 |
9 | |
До 4.55 |
2.8 |
3.8 |
4.7 |
5.6 |
7.3 |
От 3.55 до 10 |
3.1 |
4.2 |
5.3 |
6.1 |
8.2 |
Свыше 10 |
3.7 |
4.8 |
6.4 |
7.3 |
10.0 |
Рассчитывая коэффициенты ,идля конических зубчатых передач, вместо используют .