Коэффициент динамичности нагрузки

Степень точности ГОСТ 1643 - 81	Твердость поверхно-стей зубьев	Коэффици-енты	Окружная скорость v, м/с
	≤ 350 НВ	КНv	1,03 1,01	1,09 1,03	11,16 1,06	1,25 1,09	1,32 1,13
KFv	1,06 1,03	1,18 1,09	1,32 1,13	1,50 1,20	1,64 1,26
> 350 НВ	КНv	1,02 1,01	1,06 1,03	1,10 1,04	1,16 1,06	1,20 1,08
KFv	1,02 1,01	1,06 1,03	1,10 1,04	1,16 1,06	1,20 1,08
	≤ 350 НВ	КНv	1,04 1,02	1,12 1,06	1,20 1,08	1,32 1,13	1,40 1,16
KFv	1,08 1,03	1,24 1,09	1,40 1,16	1,64 1,25	1,80 1,32
> 350 НВ	КНv	1,02 1,01	1,06 1,03	1,12 1,05	1,19 1,08	1,25 1,10
KFv	1,02 1,01	1,06 1,03	1,12 1,05	1,19 1,08	1,25 1,10
	≤ 350 НВ	КНv	1,05 1,02	1,15 1,06	1,24 1,10	1,38 1,15	1,48 1,19
KFv	1,10 1,04	1,30 1,12	1,48 1,19	1,77 1,30	1,96 1,38
> 350 НВ	КНv	1,03 1,01	1,09 1,03	1,15 1,06	1,24 1,09	1,30 1,12
KFv	1,03 1,01	1,09 1,03	1,15 1,06	1,24 1,09	1,30 1,12
	≤ 350 НВ	КНv	1,06 1,02	1,12 1,06	1,28 1,11	1,45 1,18	1,56 1,22
KFv	1,11 1,04	1,33 1,12	1,56 1,22	1,90 1,36	- 1,45
> 350 НВ	КНv	1,03 1,01	1,09 1,03	1,17 1,07	1,28 1,11	1,35 1,14
KFv	1,03 1,01	1,09 1,03	1,17 1,07	1,28 1,11	1,35 1,14

Примечание: верхние числа – для прямозубых колес, нижние числа – для косозубых колес.

9.4. Коэффициент динамичности нагрузки при расчете контактных напряжений учитывает динамику нагружения, погрешности профилей зубьев, ошибки шагов зацепления шестерни и колеса. Значение К_Нv определяют при помощи таблицы 2.9.1 в зависимости от твердости рабочих поверхностей, степени точности передачи (см. 9.4.2) и окружной скорости (см. 9.4.1).

9.4.1. Линейная окружная скорость

,м/с (36)

9.4.2. Рекомендуемое значение степени точности изготовления N_p можно выбрать по окружной скорости

при β > 0; (37)

при β = 0, (38)

где int – целая часть действительной переменной.

9.5. Коэффициент неравномерности нагружения зубьев для прямозубых передач К_Нα = 1, для косозубых передач вычисляют по формуле

. (39)

Полученное расчетное контактное напряжение должно находиться в интервале

, (40)

Если это условие не выполняется, необходимо выполнить перерасчет

передачи, корректируя ширину зубчатого венца колеса b₂ или межосевое расстояние a_w. Если увеличивать b₂ или a_w, то перегрузка уменьшится, уменьшив b₂ или a_w, можно снизить недогрузку.

10. Проверка выполнения условия прочности по напряжениям изгиба

, (41)

где Т₂ - номинальный вращающий момент на колесе, Н·м;

u – передаточное число;

a_w – межосевое расстояние, мм;

b₂ – ширина зубчатого венца колеса, мм;

m_n – нормальный модуль зацепления, мм (см. 6);

К_Fβ – коэффициент концентрации нагрузки (см. 6.2.1);

К_Fα - коэффициент неравномерности нагружения зубьев (см. 10.1);

Y_F – коэффициент формы зуба (см. 10.2);

Y_β – коэффициент, учитывающий угол наклона зубьев (см. 10.3).

10.1. Коэффициент неравномерности нагружения зубьев:

для косозубых передач ; (42)

для прямозубых передач K_Fα = 1. (43)

10.2. Коэффициент формы зуба представляет собой чисто геометрический параметр, величина которого может быть определена с помощью следующих аппроксимирующих зависимостей:

- для колеса внешнего зацепления

; (44)

- для колеса внутреннего зацепления

, (45)

где z и z₀ – числа зубьев колеса и долбяка соответственно;

x – коэффициент смещения инструмента при нарезании зубчатого колеса.

При практическом применении для колес внутреннего зацепления приближенно можно применять Y_F = 3,5…4,0; для колес внешнего зацепления при выборе коэффициента Y_F можно использовать специальные графики, представленные на рисунке 10.

10.3. Коэффициент, учитывающий угол наклона зубьев для косозубых и шевронных передач можно приближенно рассчитать по формуле

, (46)

где β – угол наклона зубьев в градусах.

Для прямозубых передач Y_β = 1.

z_v

Рис. 10. График для определения коэффициента формы зуба

x - коэффициент смещения инструмента при нарезании зубчатого колеса; z_v – эквивалентное число зубьев (для шестерни , для колеса )

Проверка условия прочности на изгиб должна быть выполнена для зубьев колеса и шестерни:

- для колеса ; (47)

- для шестерни ; (48)

если , то необходимо увеличить значение модуля или ширины зубчатого венца с последующим перерасчетом геометрических параметров передачи.

11. Силы в зацеплении цилиндрической зубчатой передачи

Рис. 11. Силы, действующие в зацеплении цилиндрической косозубой передачи

(α – угол профиля; β – угол наклона зубьев).

Нагрузка в контакте зубчатых колес представляет собой нормальную силу F_n, составляющие которой называются окружной F_t, радиальной F_r и осевой F_a проекциями (см. рис. 11); - проекция полной нормальной силы на горизонтальную плоскость.

, (49)

где T₂ – вращающий момент на колесе, Н·м;

d₂ – делительный диаметр колеса, мм.

; (50)

(51)

Глава 3