Расчет допускаемых напряжений изгиба
Допускаемые напряжения изгиба определяю по формуле:
где σFlim – базовый предел изгибной выносливости зубьев;
KFL – коэффициент долговечности;
SF – коэффициент безопасности;
KFC – коэффициент учитывающий реверсивность.
Т.к. нагрузка нереверсивная то KFC1 = KFC2 = KFC = 1.
Т.к. колесо и шестерня обработаны объемно, то SF1 = SF2 = SF = 1,75
Значение коэффициента долговечности определяется по формуле:
где m – показатель степени;
NF0 – базовое число циклов перемены напряжений;
NFE – эквивалентное число циклов нагружения.
При твердости зубьев НВ<350 m = 6. Базовое число циклов нагружения NF0=4 млн. циклов, NFE = NHE.
Т. к. NFE1 > 4 млн. циклов, NFE2 > 4 млн. циклов, то принимаем KFL1= KFL2= KFL=1.
Базовые пределы изгибной прочности равны:
Допускаемые напряжения изгиба колеса и шестерни равны:
Аналогично п. 2.1.2 принимаю
Расчет межосевого расстояния
Межосевое расстояние определяю по формуле:
где Ка = 430 МПа1/3 – вспомогательный коэффициент;
КHβ – коэффициент, учитывающий неравномерность распределения
нагрузки по ширине венца;
ψba = 0,315 – коэффициент ширины колеса относительно межосево-
го расстояния.
Значение коэффициента КHβ зависит от величины коэффициента ψbd относительной ширины шестерни. Этот коэффициент связан с коэффициентом ψba ширины колеса относительно межосевого расстояния и равен:
Для симметричного расположения шестерни относительно опор значение коэффициента КHβ = 1.01.
мм
По ГОСТ 2185 – 66* принимаю ближайшее большее значение межосевого расстояния aw = 100 мм.
Выбор модуля и числа зубьев
Значение нормального модуля mn равно:
мм
Полученное значение округляю до стандартного: mn = 2 мм.
Предварительно принимаю угол β наклона зубьев, равный β = 130.
Суммарное число zc зубьев передачи равно:
Принимаем zc = 97.
Уточняю величину угла β:
Определяю число z1 зубьев шестерни:
Принимаю z1 = 24.
Полученное значение больше минимального, равного:
Это означает, что контур передачи нарезан без смещения.
Число зубьев z2 колеса равно:
Уточняю передаточное число передачи:
Провожу оценку отклонения фактического передаточного числа от первоначального:
Полученная величина меньше допускаемых 2.5%, поэтому я решаю принять передаточное число, равное фактическому u = 3,1.
Определение геометрических размеров шестерни и колеса
Диаметр dw1 начальной окружности шестерни равен:
Выполняю проверку межосевого расстояния:
мм
Диаметры колес найдены верно.
Так как контур колеса нарезан без смещения, то делительный и начальный диаметры колеса и шестерни совпадают: d1 = dw1, d2 = dw2.
Диаметр df1 окружности впадин зубьев шестерни равен:
мм.
Диаметр dа1 окружности вершин зубьев шестерни равен:
мм
Диаметр df2 окружности впадин зубьев колеса равен:
мм
Диаметр dа2 окружности вершин зубьев колеса равен:
мм
Рабочая ширина bw венца зубчатого колеса равна:
По ряду Ra 40 принимаю bw = 30 мм.
Ширину венца шестерни b1 принимают на 3…5 мм больше, чем b2:
Принимаю по Ra 40 b1 = 34 мм.
Эскиз передачи показан на рисунке 2.5.1.
Рисунок 1 – Эскиз цилиндрической передачи
Проверка зубчатой передачи по контактным напряжениям
Проверочный расчет на выносливость по контактным напряжениям провожу по формуле:
где zH=1,77cos(β)–коэффициент формы сопряженных поверхностей зубьев;
zε – коэффициент суммарной длины линий контакта;
T1 – крутящий момент на шестерне, Нм;
KHα - коэффициент распределения нагрузки между зубьями;
KHβ – коэффициент распределения нагрузки по ширине венца;
KHv – коэффициент динамической нагрузки;
[σH] – допускаемое контактное напряжение, МПа
Для косозубой передачи при угле β = 140
Для определения коэффициента zε следует сначала найти коэффициент торцового перекрытия εα:
Далее определяю коэффициент εβ осевого перекрытия:
Т.к. εβ > 0,9, то
Из п. 5.1 КНβ = 1,01.
Для определения значения коэффициентов динамической нагрузки KHV и распределения нагрузки между зубьями KHα требуется определить окружную скорость V1 и степень точности цилиндрической зубчатой передачи:
м/с
Степень точности 8, КНV = 1,06, КНα = 1,09
Возникающее в передаче контактное напряжение равно:
МПа
Оцениваем недогрузку:
Передача прошла проверку.
Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:
©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.
|