Проверка зубьев по изгибной выносливости

Энерго-кинематический расчет привода

Определение КПД привода

где n-число пар подшипников.

n=3

Определение общего передаточного числа и его распределение между передачами.

Выбираем ,

Определение мощности, частоты вращения и крутящего момента на валах.

Тихоходный вал

Промежуточный вал

Быстроходный вал

Выбираем электродвигатель 4А160S2/1465 , мощность электродвигателя

Электродвигатель перегружен на

(допускается 15%)

Расчет на прочность тихоходной ступени редуктора

Проектировочный расчет тихоходной зубчатой передачи на контактную прочность.

Исходные данные:

Вращающий момент на колесе Т₂=572,9 Нм

Частота вращения шестерни n₁=230 об/мин

Передаточное число u=3,4

Ориентировочное значение межосевого расстояния определяют по формуле

Для шестерни принимаем сталь 45 с твердостью HB230, предел текучести

Для колеса принимаем сталь 45 с твердостью HB200.

Определение допускаемых контактных напряжений

Допускаемое контактное напряжение, не вызывающее опасной контактной усталости металла

,

где – предел контактной выносливости поверхностей зубьев, соответствующий базовому числу циклов нагружения;

– минимальный коэффициент запаса прочности;

для зубчатых колес с однородной структурой материала;

для зубчатых колес с поверхностным упрочнением зубьев.

– коэффициент долговечности;

при , но не более 2,6 для однородной структуры материала и 1,8 для поверхностного упрочнения;

при , но не менее 0,75.

– базовое число циклов изменения контактных напряжений

Для шестерни с твердостью HB230 млн. циклов

Для колеса с твердостью HB200 млн. циклов.

N_HE – эквивалентное число циклов изменения контактных напряжений за расчетный срок службы передачи.

Эквивалентное число циклов

Суммарное число циклов изменения контактных напряжений за расчетный срок службы передачи

где – долговечность, ч

Для шестерни млн. циклов

млн. циклов

Для колеса млн. циклов

млн. циклов

Т.к. принимаем

Для шестерни

Для колеса

Для шестерни

Тогда

Для колеса

Тогда

В качестве допускаемого контактного напряжения для косозубой и шевронных передачи принимается условное допускаемое контактное напряжение, определяемое по формуле

.

При этом должно выполняться условие ,

где – меньшее из значений и .

Т.к. ,

принимаем

Определим межосевое расстояние

где К_а – вспомогательный коэффициент.

Для косозубых передач К_а=430. Коэффициент , учитывающий неравномерность распределения нагрузки по ширине венца .

Коэффициенты и связаны зависимостью

Откуда

Принимаем a_w=220мм.

Модуль зацепления m=(0,01-0,02)a_w=2,1-4,2мм.

По табл.2 принимаем стандартный модуль m=4мм.

Число зубьев шестерни

Округляем до 25.

Ориентируясь на а_w=220мм уточняем угол наклона зубьев

Определение геометрических и кинематических параметров косозубой цилиндрической передачи.

Делительный диаметр шестерни равен:

.

делительный диаметр колеса равен:

.

Диаметры окружностей вершин зубьев:

- шестерни

- колеса

Диаметры впадин:

- шестерни

- колеса

Ширина шестерни:

Ширина колеса:

Коэффициент торцового перекрытия для передач без смещения при

Коэффициент осевого перекрытия

– осевой шаг

Суммарный коэффициент перекрытия

Эквивалентные числа зубьев:

Коэффициент ширины колеса по диаметру шестерни

Окружная скорость в передаче

При данной окружной скорости по табл.4 принимаем 9 степень точности.

Усилия, действующие в зацеплении:

a) окружное

б) радиальное

в) осевое

Проверочный расчет передачи на контактную прочность.

Величина действующего контактного напряжения в проектируемой передаче:

коэффициент нагрузки:

где - коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями;

- коэффициент, учитывающий распределение нагрузки по ширине венца;

- коэффициент, учитывающий динамическую нагрузку в зацеплении

- коэффициент, учитывающий форму сопряженных поверхностей зубьев.

- коэффициент, учитывающий суммарную длину контактных линий.

Отклонение допустимо.

Усилия, действующие в зацеплении:

a) окружное

б) радиальное

в) осевое

Проверочный расчет передачи на изгибную прочность.

Проверка зубьев по изгибной выносливости

где Y_F1=3,8, Y_F2=3,6 – коэффициенты формы зубьев шестерни и колеса соответственно;

– коэффициент, учитывающий наклон зубьев;

Коэффициент нагрузки для расчета по изгибным напряжениям:

где - коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями;

- коэффициент, учитывающий распределение нагрузки по ширине венца;

- коэффициент, учитывающий динамическую нагрузку в зацеплении.

Теперь для

шестерни

колеса

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: