- •Методическая разработка
- •I. Материалы, термическая и химико-термическая обработка
- •2. Допускаемые контактные напряжения при расчете на выносливость
- •3. Допускаемые напряжения изгиба при расчете на выносливость
- •4. Проектировочный расчет
- •5. Проверочный расчет на контактную выносливость активных поверхностей зубьев
- •6. Проверочный расчет зубьев на выносливость
- •7. Пример расчёта
- •Решение
- •В качестве материала выбираем сталь 40х для шестерни и колеса
- •Определяем допускаемые контактные напряжения
- •Определяем допускаемые напряжения изгиба
- •Определение межосевого расстояния
- •Определение основных параметров зубчатых колес
- •Проверочный расчет на контактную выносливость
- •Проверочный расчет зубьев на выносливость при изгибе
- •Литература
- •Содержание
6. Проверочный расчет зубьев на выносливость
ПРИ ИЗГИБЕ
Предотвращение усталостного излома гарантируется с заданной степенью вероятности при сопоставлении расчетного напряжения на переходной поверхности зуба с допускаемым напряжением , Н/мм2 по условию:
(28)
где - крутящий момент на шестерне, Н·мм;
- начальный диаметр шестерни, мм;
- модуль, мм;
- коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями. В курсовом проекте рекомендуется принимать ;
- коэффициент, учитывающий распределение нагрузки по ширине венца. Определение значений можно производить по графику (рис. 5);
- коэффициент, учитывающий динамическую нагрузку, возникающую в зацеплении. Значения можно принимать по табл. 8;
- коэффициент, учитывающий форму зуба. Определяют по графику (рис. 9) в зависимости от эквивалентного числа зубьев .
Для зубчатых колес с внутренним зацеплением:
(29)
- коэффициент, учитывающий наклон зубьев. Для прямозубых передач . Для косозубых и шевронных передач определяется по графику (рис. 10) или по формуле:
(30)
где - в градусах. При .
Если полученная величина , следует увеличить модуль и повторить расчет. Расчет считается законченным при выполнении условия .
Таблица 8
Значение коэффициента
Степень точности передачи |
Твёрдость рабочей поверхности зубьев, |
Окружная скорость , м/с |
|||||||
1 |
2 |
4 |
6 |
||||||
прямо- зубые |
косо- зубые |
прямо- зубые |
косо- зубые |
прямо- зубые |
косо- зубые |
прямо- зубые |
косо- зубые |
||
7 |
< 350 |
1,08 |
1,03 |
1,16 |
1,06 |
1,33 |
1,11 |
1,50 |
1,15 |
> 350 |
1,03 |
1,01 |
1,05 |
1,02 |
1,09 |
1,03 |
1,13 |
1,05 |
|
8 |
< 350 |
1,10 |
1,03 |
1,20 |
1,06 |
1,38 |
1,11 |
1,58 |
1,17 |
> 350 |
1,04 |
1,01 |
1,06 |
1,02 |
1,12 |
1,03 |
1,16 |
1,05 |
|
9 |
< 350 |
1,13 |
1,04 |
1,28 |
1,03 |
1,50 |
1,14 |
1,77 |
1,21 |
> 350 |
1,04 |
1,01 |
1,07 |
1,02 |
1,14 |
1,04 |
1,21 |
1,06 |
Рис. 9. График для определения коэффициента
Рис. 10. График для определения коэффициента
7. Пример расчёта
В качестве примера рассмотрим расчет зубчатой передачи при следующих данных:
= 45·103Н·м – крутящий момент шестерни;
= 960 об/мин – частота вращения шестерни;
= 6 – передаточное число передачи;
Передача работает 8 часов в сутки 300 дней в году, в течение 10 лет;
= 0 – угол наклона зубьев колеса.