Студопедия

КАТЕГОРИИ:

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника



Окружная сила

, (2.33)

где Т1 = 121 ·103 Н·мм – вращающий момент на ведущем валу редуктора [см. формулу (2. 10)];

d1 = 66,67 мм – делительный диаметр шестерни [см. формулу (2.21

тогда

Радиальная сила:

, (2.34)

где Ft = 3630 Н – окружная сила [см. формулу (2.33)];

tg α = tg 20° = 0,36 (α – угол зацепления по ГОСТ 13755-81);

cosβ= 0,975 – косинус угла наклона зубьев [см. формулу (2.20)],

тогда

Осевая сила: Fα = Ft·tgβ, (2.35)

где tg β = tg 12 ° 50 / = 0,221 – тангенс угла наклона зубьев [см. формулу (2.20)];

Ft = 3630 Н – окружная сила [см. формулу (2.33)], тогда

Fα = 3630 · 0,221 ≈ 802 Н.

Проверяем зубья на выносливость по напряжениям изгиба по формуле

, (2.36)

где Ft = 3630 Н – окружная сила [см. формулу (2.33)];

b2 = 80 мм – ширина колеса [см. формулу (2.27)];

mn = 2,5 мм – нормальный модуль зацепления [см. формулу (2.17)];

КF = K·KFυ – коэффициент нагрузки.

К учитывает неравномерность распределения нагрузки по длине зуба – это коэффициент концентрации нагрузки. Определяется по табл. 2.10 при ψbd = 1,275 [см. формулу (2.29)] и несимметричном расположении колес относительно опор.

Таблица 2.10

Значения коэффициента КFB при HВ <350

Ψbd=b1/d1 Расположение колес передачи относительно опор
симметричное несимметричное
   
Ψbd1 = 1,2   К1 =1,33  
Ψbd = 1,275   К - расчёт  
Ψbd2 = 1,4   К2 =1,38  

Значение ψbd = 1,275 не совпадает с табличными значениями, поэтому для отыскания соответствующего ему значения К применили формулу линейной интерполяции:

 

 

где ψbd1 = 1,2 ; ψbd2= 1,4 ; К1 = 1,3 ; К2 = 1,38 .

 

 

КFV – это коэффициент динамичности, выбираем по табл. 2.11, учитывая степень точности 8, твердость рабочей поверхности зубьев НВ≤350 и окружную скорость V = 3,4 м/с, получим КFV= 1,3 .

Таким образом, КF = 1,33 · 1,3 ≈ 1,73 .

Таблица 2.11

Ориентировочные значения коэффициента КFV
Степень точнос и Твердость рабочей поверхности зубьев, НВ Окружная скорость V, м/с
до 3 3-8   (3,4) 8–12,  
<350 (200;230)   1,3    
           

YF – коэффициент, учитывающий форму зуба и зависящий от эквивалентного числа зубьев ZV, определяется по табл. 2.12.



Для шестерни

 

, (2.37)

 

где Z1 = 26 – число зубьев шестерни [см. формулу (2.18)];

cosβ = 0,975 – косинус угла наклона зубьев [см. формулу (2.20)],

тогда

.

Для колеса

, (2.38)

 

где Z2 = 130 – число зубьев шестерни [см. формулу (2.19)];

cosβ = 0,975 – косинус угла наклона зубьев [см. формулу (2.20)],

тогда

 

Таблица 2.12

Коэффициент, учитывающий форм зуба  
Число зубьев, ZV 25 28 30   100 и более
Значение коэффициента YF 4,28 4, 3,90 3,84 3,80 3,70 3,66 3,62 3,61 3,6   3,60

 

Для шестерни число зубьев ZV1= 28 не совпадает с табличным значением, поэтому применим формулу линейной интерполяции



,

где

Для колеса: при ZV2= 140; YF2= 3,6.

 

Допускаемое напряжение находим по формуле

, (2.39)

где – предел выносливости при эквивалентном числе циклов (табл. 2.13). Для стали 45 улучшенной при твердости НВ≤350 =1,8 HВ;

[SF] – коэффициент безопасности.

Таблица 2.13

Значение предела выносливости при нулевом цикле изгиба и коэффициента [SF]/
Марка стали Термическая или термохимическая обработка Твердость зубьев   , МПа [SF]/  
Ст. 45 Улучшение НВ 180-350 1,8 НВ 1,75

 

Предел выносливости:

для шестерни

, (2.40)

где НВ1= 230 – твердость материала (см. табл. 2.4), тогда

;

для колеса

, (2.41)

где НВ2 = 200 – твердость материала (см. табл. 2.4), тогда

.

Коэффициент безопасности

, (2.42)

где = 1,75 – учитывает нестабильность свойств материала зубчатых колес, его значение приведено в табл. 2.13;

– учитывает способ получения заготовки зубчатого колеса: для поковок и штамповок =1.

Допускаемые напряжения.

Для шестерни

, (2.43)

 

где = 414 МПа – предел выносливости при эквивалентном числе циклов [см. формулу (2.40)];

[SF]=1,75 – коэффициент безопасности [см. формулу (2.42)];

тогда

Для колеса , (2.44)

 

где =360 МПа – предел выносливости при эквивалентном числе циклов [см. формулу (2.41)];

[SF] = 1,75 – коэффициент безопасности [см. формулу (2.42)], тогда

Проверку на изгибную выносливостьпроводим для того зубчатого колеса, для которого отношение меньше. (2.45)

Для шестерни , (2.46)

 

 

где = 237 МПа – допускаемое напряжение [см. формулу (2.43)]

YF1 =3,84 – коэффициент, учитывающий форму зуба и зависящий от эквивалентного числа зубьев (см. табл. 2.12), тогда

.

Для колеса , (2.47)
где = 206 МПа – допускаемое напряжение [см. формулу (2.44)].

YF2 =3,60 – коэффициент, учитывающий форму зуба и зависящий от эквивалентного числа зубьев (см. табл. 2.12),тогда

Мы видим, что 62 МПа >57,2 МПа, таким образом, .

Следовательно, дальнейший расчет следует вести для зубьев колеса, т.к. вычисленное для него отношение меньше, чем для шестерни. Таким образом, берем YF = 3,6 (см. табл. 2.12).

Определяем коэффициент Yβ.Он введен для компенсации погрешности той же расчетной схемы зуба, что и в случае прямого зуба

 

 

, (2.48)
где β˚=12˚50′=12,83˚ – угол наклона делительной линии зуба [см. формулу (2.20)], тогда

.

 

Определяем коэффициент , учитывающий неравномерность распределения нагрузки между зубьями:

(2.49)
где =1,5 – при учебном проектировании можно принимать среднее значение коэффициента торцового перекрытия;

n = 8 – степень точности зубчатых колес, тогда

Проверяем прочность зуба колеса по формуле ,

где Ft = 3630 Н – окружная сила [см. формулу (2.33)];

b2 = 80 мм – ширина колеса [см. формулу (2.27)];

mn = 2,5 мм – нормальный модуль зацепления [см. формулу (2.17)];

КF = 1,73 – коэффициент нагрузки;

YF = YF2 = 3,6 – коэффициент, учитывающий форму зуба(см.таблицу 2.12);

 

Yβ = 0,916 – компенсирует погрешности расчетной схемы зуба(см. формула 2.48);

=0,92 коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки между зубьями (см. формулу 2.49);

F] = 206 МПа – допускаемое напряжение для колеса [см. формулу (2. 44)], тогда

95,25 МПа < 206 МПа. Условие прочности выполнено.

 


Дата добавления: 2014-10-31; просмотров: 167; Нарушение авторских прав


<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Основные размеры шестерни и колеса | Предварительный расчет валов редуктора
lektsii.com - Лекции.Ком - 2014-2017 год. (0.024 сек.) Главная страница Случайная страница Контакты