Расчеты, подтверждающие работоспособность передачи

Задачи расчета:

Определение показателей и параметров передачи:

-Сопоставление расчетного (σ_H) и допускаемого (σ_{HP )} напряжений на контактную выносливость.

-Сопоставление расчетного (σ_F) и допускаемого (σ_FP) напряжений на выносливость при изгибе.

-Определение размера по роликам – M.

Таблица3.5

Исходные данные для расчета

Наименование параметра	Обозначение	Единица
1. Число зубьев	шестерни	z1
колеса	z2
2. Нормальный модуль	m	мм
3. Ширина венца	шестерни	b1	мм
колеса	b2	мм
4. Коэффициент смещения	шестерни	x1
колеса	x2
5. Угол наклона		град.
6. Наличие или отсутствие модификации головки зуба	–
7. Степень точности передачи по ГОСТ 1643-81	–
8. Шероховатость поверхности по ГОСТ 2789-73	Ra	мкм
9. Циклограмма нагружения	T= f (Nc)	Н×м
10. Частота вращения ведущего зубчатого колеса	n1	мин-1
11. Требуемый ресурс	Lh	ч
12. Отклонение положения контактных линий вследствие упругой деформации и зазора в подшипниках	fkE	мкм
13. Марка стали зубчатых колес	шестерни	–
колеса	–
14. Способ упрочняющей обработки	шестерни	–
колеса	–
15. Толщина упрочненного слоя	шестерни	ht1	мм
колеса	ht2	мм
16. Твердость поверхности зуба (средняя)	шестерни	HO1	HB,(HRCЭ )
колеса	HO2	HB,(HRCЭ)
17. Предел текучести материала	шестерни	σT1	MПа
колеса	σT2	MПа
18. Модуль упругости (для стали)	шестерни	E1	MПа
колеса	E2	MПа
19.Коэффициент Пуассона	шестерни	ν 1
колеса	ν 2
20. Допуск на направление зуба	Fβ	мкм
21.Предельные отклонения шага зацепления	fpb1 , fpb2	мкм

Таблица3.6

Определение геометрических и кинематических параметров, используемых в расчете на контактную прочность

Наименование параметра	Обозначение	Метод определения
1. Делительный угол профиля в торцевом сечении
2. Угол зацепления		,
3. Межосевое расстояние, мм
4. Делительные диаметры, мм	d	,
5. Диаметры вершин зубьев, мм	da	,
6. Основные диаметры, мм	db
7. Углы профиля зуба в точках на окружностях вершин
8. Составляющие коэффициента торцевого перекрытия
9. Коэффициент торцевого перекрытия
10. Осевой шаг	px
11. Коэффициент осевого перекрытия
12. Суммарный коэффициент перекрытия
13. Основной угол наклона
14. Эквивалентные числа зубьев	zv
15. Окружная скорость, м/с	v

3.5.1. Проверочный расчет на контактную выносливость

Контактная выносливость устанавливается сопоставлением действующих в полюсе зацепления расчетного и допускаемого контактных напряжений

.

. Контактное напряжение в полюсе зацепления при определяют следующим образом:

Коэффициент нагрузки определяют по зависимости

.

Параметры определяют по табл.3.7.

3.1.2. Допускаемые контактные напряжения определяют раздельно для шестерни и колеса по формуле

.

Таблица 3.7

Расчёт на контактную выносливость зуба в соответствии с ГОСТ 21354-87

Наименование параметра	Обозначение	Метод определения
1. Коэффициент, учитывающий механические свойства сопряженных зубчатых колес		для Е1=Е2=Е и принимают . Для стали при Е= 2,1×105 МПа = 190
2. Коэффициент, учитывающий форму сопряженных поверхностей зубьев в полюсе зацепления		или по графику черт.1 ГОСТ 21354-87
3. Коэффициент, учитывающий суммарную длину контактных линий		, для   , для < 1 , для или по графику черт.2 ГОСТ 21354-87
4. Окружная сила на делительном цилиндре, Н		. При переменных нагрузках определяют по приложению 3 ГОСТ 21354-87
5. Коэффициент, учитывающий внешнюю динамическую нагрузку	КА	КА=1. Если в циклограмме не учтены внешние динамические нагрузки, то можно воспользоваться ориентировочными значениями КА, приведенными в приложении 4 ГОСТ 21354-87 для некоторых машин и механизмов
6. Коэффициент, учитывающий динамическую нагрузку, возникающую в зацеплении до зоны резонанса	КH	При выполнении условия < 1 для прямозубых передач, < 1,4 для косозубых передач определяют по формуле КH =1+ где где - динамическая добавка.
6.1 Удельная окружная динамическая сила, Н/мм		=
6.1.1 Коэффициент, учитывающий влияние вида зубчатой передачи и модификации профиля головок зубьев		По табл.8 ГОСТ 21354-87
6.1.2 Коэффициент, учитывающий влияние разности шагов зацепления зубьев шестерни и колеса	g0	По табл.9 ГОСТ 21354-87
7. Коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по длине контактных линий	К	К =1+ При дополнительно заданных конструктивных параметрах передачи определяется по приложению 6. ГОСТ 21354-87
7.1 Коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по длине контактных линий в начальный период работы передачи	К	Для прямозубых и косозубых передач при К = 1+ где , если максимальная ордината эпюры распределения удельных нагрузок по ширине зубчатого венца расположена со стороны подвода вращающего момента; - в противоположном случае.
7.1.1. Фактическое отклонение положения контактных линий в начальный период работы передачи
7.1.1.1.Отклонение положения контактных линий вследствие погрешностей изготовления		При наличии значения допуска , где - коэффициент, учитывающий статистическое распределение погрешностей и критерии допустимого повреждения активных поверхностей зубьев; для передач с твердостью поверхностей зубьев обоих зубчатых колес Н> 350 НV ; для передач с твердостью поверхности зубьев хотя бы одного зубчатого колеса H≤350 HV
7.1.2. Удельная нормальная жесткость пары зубьев, Н/(мм×мкм)	с′	По черт. 3 ГОСТ 21354-87 или формуле
7.2. Коэффициент, учитывающий приработку зубьев		= Примечание. В формулу подставляется значение твердости менее твердого зубчатого колеса
8. Коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями		Для прямозубых передач =1.
8.1 Средняя удельная торцовая жесткость зубьев пары зубчатых колес, Н/(мм×мкм)	с	=
8.2 Уменьшение погрешности шага зацепления в результате обработки, мкм	y	По табл.10 ГОСТ 21354-87. Примечание. При а < 1 можно принять y =1
9.Удельная окружная сила при расчете на контактную выносливость

Поиск по сайту: