Всего на сайте:
282 тыс. 988 статей

Главная | Машиностроение

Действительная частота вращения выходного вала  Просмотрен 20

об/мин (2)

Отклонение от значения технического задания

(3)

1.2. Крутящий момент на валу шестерни

Нм. (4)

1.3. Время работы передачи

t = tг (лет)×365(дней)×24(часа)×Кг×Кс, час. (5)

 

Пункт2.Выбор материала. Определение допускаемых напряжений для проектного расчета.

2.1. Выбор материала (табл. 1.2). Дальнейшее изложение будет параллельно: для прямозубой передачи - в левой колонке, для косозубой - в правой колонке.

 

Для прямозубой передачи можно принять как для шестерни, так и для колеса термообработку- улучшение с разностью твердости 10...20 единиц для обеспечения прирабатываемости.   Для косозубой передачи можно принять для колеса улучшение до твердости HB<350 ед. Для шестерни можно принять поверхностную закалку до твердости HRC=45ед с целью использования головочного эффекта для получения более высокой нагрузочной способности.

В соответствии с выбранным материалом и поверхностной твердостью главным расчетным критерием является контактная прочность.

2.2. Допускаемые усталостные контактные напряжения зубчатого колеса.

Расчет по этим допускаемым напряжениям предотвращает усталостное выкрашивание рабочих поверхностей в течении заданного срока службы t.

(6)

где ZR - коэффициент, учитывающий шероховатость поверхности (табл.1.3).

ZV - коэффициент, учитывающий окружную скорость. При заданных значениях частот вращения валов можно предварительно предположить, в каком интервале лежит окружная скорость передачи (табл.1.3).

SH - коэффициент запаса прочности (табл.1.3).

ZN - коэффициент долговечности

(7)

NHG - базовое число циклов

NGH = (HB)3 £ 12×107. (8)

Для шестерни косозубой передачи, если она имеет HB>350, пересчитать единицы HRC в единицы HB (табл. 1.4).

Далее все параметры, относящиеся к шестерне, будут обозначаться индексом "1", параметры, относящиеся к колесу - индексом "2".

NHE1 - эквивалентное число циклов шестерни

NHE1 = 60×n1×t×eH. (9)

eH - коэффициент эквивалентности, который определяется по гис­тограмме нагружения

, (10)

где Tmax - наибольший из длительно действующих моментов. В нашем случае это будет момент T, действующий t1 часть общего времени работы t; тогда q1=1.

Ti - каждая последующая ступень нагрузки, действующая в тече­нии времени ti=ti×t. Первая ступень гистограммы, равная по нагрузке Tпик=qпик×T, при подсчёте числа циклов не учитывается. Эта нагрузка при малом числе циклов оказывает упрочняющее действие на поверхность. Ее используют при проверке статической прочности.

m - степень кривой усталости, равная 6. Таким образом,

. (11)

Коэффициент эквивалентности показывает, что момент T, действующей в течении eH×t времени, оказывает такое же усталостное воздействие как и реальная нагрузка, соответствующая гистограмме нагружения в течении времени t.

Эквивалентное число циклов колеса

. (12)

sHlim - предел контактной выносливости зубчатого колеса при достижении базового числа циклов NHG (табл.1.5).

Расчетные допускаемые контактные напряжения дляпередачи

Для расчета прямозубых передач в качестве расчетного выбирается наименьшее из двух Для расчета косозубых передач в качестве расчетного для реализации головочного эффекта принимается
,Мпа. (13) Мпа(14)
  Кроме того, должно соблюдаться соотношение (15)

Пункт3. Выбор расчетных коэффициентов.

 

3.1.Выбор коэффициента нагрузки. Коэффициент нагрузки для предварительных расчётов выбира­ется из интервала

KH = 1,3...1,5. (16)

Если в рассчитываемой передаче зубчатые колёса расположены симметрично относительно опор, KH выбирается ближе к нижнему пределу. Для косозубых передач KH берётся меньше из-за большей плавности работы и, следовательно, меньшей динамической нагрузки.

3.2. Выбор коэффициента ширины зубчатого колеса (табл.1.6). Для редукторных передач рекомендуется:

– для многоступенчатых yа=0,315…0,4;

– для одноступенчатых yа=0,4…0,5;

верхний предел выбирается для косозубых передач;

– для шевронных передач yа=0,630…1,25.

 

Пункт4.Проектный расчет передачи.

4.1. Определение межосевого расстояния.

Для закрытой передачи, если оба или хотя бы одно из колёс име­ет твёрдость меньше 350 ед., проектный расчёт проводится на уста­лостную контактную прочность для предотвращения выкрашивания в течение заданного срока службы t.

, мм. (17)

Здесь T1 - момент на валушестерни в Нм.

Числовой коэффициент:

Ka = 450; Ka= 410.

Вычисленное межосевое расстояние принимается ближайшим стандартным по таблице 1.7.

4.2. Выбор нормального модуля. Для зубчатых колёс при HB£350 хо­тя бы для одного колеса рекомендуется выбрать нормальный модуль из следующего соотношения

(18)

в соответствии со стандартом (табл. 1.8). В первом приближении следует стремиться к выбору минимального модуля.

4.3. Числа зубьев

; (19)

. (20)

Числа зубьев следует округлять до целого числа.

Если в прямозубой передаче не удается согласовать стандартные параметры с целым числом зубьев, следует вводить смещение инструмента (угловую модификацию). В косозубой передаче следует задаться углом наклона зуба из интервала b=8...220. Для раздвоенных пар и шевронных передач b³300. После округления числа зубьев следует уточнить угол наклона зубьев . (21) Угол вычислить в градусах, минутах и секундах для простановки на рабочем чертеже.

4.5. Делительные диаметры

; (22)

. (23)

Вычислять диаметры с точностью до третьего знака после запятой.

Выполнить проверку

. (24)

Для немодифицированной передачи и при высотной модификации должно быть с точностью до третьего знака после запятой.

 

4.6. Диаметры выступов

(25)

4.7. Диаметры впадин

(26)

4.8. Расчетная ширина колеса

. (27)

В передаче с разнесенной парой ширина каждого колеса разнесенной пары

. (28)

В шевронной передаче полная ширина колеса

, (29)

где C - ширина средней канавки для выхода инструмента, выбирается из таблицы 1.16. Диаметр по канавке меньше диаметра впадины на 0,5×m.

В прямозубой передаче b=bW. Для косозубой передачи следует сделать проверку ширины по достаточности осевого перекрытия . (30) При изменяют параметры передачи или рассчитывают как прямозубую.

4.9. Торцовая степень перекрытия

. (31)

4.10. Окружная скорость

(32)

Если скорость отличается от ориентировочно принятой в п. 2.2 при определении коэффициента KV, следует вернуться к п. 2.2 и уточнить допускаемые напряжения.

По окружной скорости выбрать степень точности передачи (табл. 1.9). Для передач общего машиностроения при скоростях не более 6 м/с для прямозубых и не более 10 м/с для косозубых выбирается 8 сте­пень точности. Шестерня косозубой передачи может быть обработана по 7 степени точности, и после поверхностной закалки ТВЧ возникающие деформации переведут параметры шестерни в 8 степень точности.

 

Пункт5. Проверочные расчеты.

5.1. Для проверочных расчётов как по контактной, так и по из­гибной прочности определим коэффициенты нагрузки.

. (33)

. (34)

KHV и KFV - коэффициенты внутренней динамической нагрузки. Они выбираются из таблицы 1.10. Если значение скорости попадает в промежутки диапазона, коэффициент подсчитывается интерполяцией.

KHb и KFb - коэффициенты концентрации нагрузки (неравномерности распределения нагрузки по длине контактных линий). Их значения вы­бираются из таблицы 1.11 интерполяцией.

KHa и KFa - коэффициенты распределения нагрузки между зубьями. Выбирается из таблицы 1.12 интерполяцией.

5.2. Проверка по контактным напряжениям

. (35)

ZE - коэффициент материала. Для стали

ZE = 190.

Ze - коэффициент учёта суммарной длины контактных линий

Прямозубые ; (36) Косозубые ; (37)

ZH - коэффициент формы сопряжённых поверхностей. Выбирается из таблицы 1.13 интерполяцией.

Ft - окружное усилие

. (38)

Отклонение

. (39)

Знак (+) показывает недогрузку, знак (-) - перегрузку.

Предыдущая статья:А л г о р и т м №1 Следующая статья:Как недогрузка, так и перегрузка допускается не более 5%.
page speed (0.0152 sec, direct)