Проверка зубьев колес по контактным напряжениям
Расчетное значение контактного напряжения
где = 9600 для прямозубых и = 8400 для косозубых передач, МПа.
Если расчетное напряжение меньше допускаемого в пределах 15...20 % или больше в пределах 5 %, то ранее принятые параметры передачи принимают за окончательные. В противном случае необходим пересчет.
Расчет сил в цилиндрической передаче
В цилиндрической прямозубой передаче в зацеплении силы (рис.15).
а) окружные
, Н,
где , – вращающие моменты на валу шестерни и колеса, Н×м.
, Н×м,
где P – мощность, кВт;
– угловая скорость соответствующего вала, рад/с.
б) радиальные
.
в) в цилиндрической прямозубой передаче осевые силы .
Силы в зацеплении косозубой цилиндрической передачи.
Схемы сил в цилиндрической косозубой передачи в зависимости от направления вращения ведущего звена и угла наклона зуба представлены на рис. 15. Заточку приложения сил принимают полюс зацепления в средней плоскости колеса [4,8].
Направление вращения выбирают в соответствии с направлением вращения приводного вала рабочей машины, если привод реверсивный, то направление вращения ведущего вала (вала двигателя), можно выбирать произвольно.Силы в цилиндрической косозубой передаче по величине равны, по направлению противоположно направлены.
В полюсе зацепления в цилиндрической косозубой передаче возникают силы:
а) окружные
, Н,
где Т2 – момент на валу колеса;
Т1 – момент на валу шестерни;
d2– диаметр делительной окружности колеса;
d – шестерни.
б) радиальные , Н,
где b – угол наклона зуба.
в) осевые
, Н.
Рис. 15. Схемы сил в зацеплении косозубой
цилиндрической передачи
Проверка зубьев колес по напряжениям изгиба.
Расчетное напряжение изгиба: в зубьях колеса
в зубьях шестерни
Значения коэффициента учитывающего форму зуба и концентрацию напряжений, в зависимости от приведенного числа зубьев и коэффициента смещения для внешнего зацепления принимают по табл. 19.
Для внутреннего зацепления:
z............................ 40 50 63 71
.......................... 4,02 3,88 3,8 3,75
Значение коэффициента , учитывающего угол наклона зуба в косозубой передаче, вычисляют по формуле (b в градусах):
=1–b/100; при условии >0,7.
– коэффициент, учитывающий перекрытие зубьев.
Для прямозубых передач: = 1; = 1 – при степени точности 8, 9;
= 0,8 – при степени точности 5...7.
Для косозубых передач = 0,65.
Таблица 19
Значения коэффициента в зависимости от числа зубьев и
коэффициента смещения
z | Значения при коэффициенте х смещения инструмента | ||||||
–0,6 | –0,4 | –0,2 | +0,2 | +0,4 | +0,6 | ||
– | – | – | – | – | 3,67 | – | |
– | – | – | – | 4,00 | 3,62 | 3,30 | |
– | – | – | 4,30 | 3,89 | 3,58 | 3,32 | |
– | – | – | 4,08 | 3,78 | 3,56 | 3,34 | |
– | – | 4,22 | 3,91 | 3,70 | 3,52 | 3,37 | |
– | 4,38 | 4,02 | 3,80 | 3,64 | 3,51 | 3,40 | |
4,37 | 4,06 | 3,86 | 3,70 | 3,60 | 3,51 | 3,42 | |
3,98 | 3,80 | 3,70 | 3,62 | 3,57 | 3,52 | 3,46 | |
3,80 | 3,71 | 3,63 | 3,60 | 3,57 | 3,53 | 3,49 | |
3,71 | 3,66 | 3,62 | 3,59 | 3,58 | 3,53 | 3,51 |
РАСЧЕТ ЧЕРВЯЧНЫХ ПЕРЕДАЧ
Для расчета червячных передачисходные данные: Т2 – вращающий
момент на колесе, Н×м;n2– частота вращения колеса, мин–1;и–переда-точноечисло; Lh– время работы передачи (ресурс), ч.